Защита котла от конденсата схема

Обновлено: 18.05.2024

Как защитить твердотопливный котел от перегрева и конденсата

Покупая и устанавливая твердотопливный котел, надо обязательно учесть особенности его эксплуатации, а именно – высокую вероятность перегрева в нештатных ситуациях, что может закончиться серьезной аварией и даже разрушением водяной рубашки агрегата (взрывом). Также немалый вред может нанести образование конденсата на стенках камеры сгорания, что случается при определенных режимах работы. Чтобы исключить подобные неприятности, должна быть предусмотрена защита твердотопливного котла от перегрева и конденсата, о чем и пойдет речь в нашей статье.

Причины возникновения проблем

Закипание теплоносителя в системах с твердотопливными котлами возникает по следующим причинам:

закрытая не до конца воздушная заслонка, контролирующая цепной тяговый регулятор;
перепады в подаче электрической энергии;
неисправность ЭБУ, из-за которой выключается регулятор нагнетания;
неисправность механического терморегулятора, из-за чего дверца подачи воздуха может не закрываться.

Конденсат в системе возникает по иным причинам. Вода, находящаяся в системе отопления, изначально имеет комнатную температуру. Когда происходит розжиг котла, последняя локально и резко повышается, из-за чего возникает конденсат. Он смешивается с дымом, оседает на внутренней поверхности котла. Корка, образовавшаяся при регулярном «окутывании» стенок смесью дыма и конденсата, может быть настолько толстой, что современные антикоррозионные средства не помогут.

Избежать перегрева котла можно. Полностью исключить появление конденсата — нет, только существенно минимизировать. Рассмотрим, как происходит защита твердотопливных котлов от перегрева.

Почему стояк горячий, а батареи холодные?

Иногда при горячей подаче обратка батареи отопления остается все же холодная. Можно назвать несколько основных причин этому:

неправильно выполнен монтаж;
завоздушена система или один из стояков отдельного радиатора;
недостаточный расход жидкости;
уменьшилось сечение трубы, по которой подается теплоноситель;
загрязнен отопительный контур.

Основной неприятностью холодной обратки является большая разница температур, возникающая между температурой подачи и отвода. В этом случае на стенках котла возникает конденсат, реагирующий с углекислым газом, который выделяется при сгорании топлива. В результате образуется кислота, разъедающая стенки котла и сокращающая срок его службы.

Защита твердотопливных котлов с буферной ёмкостью

Защитить котёл с помощью самотёка рациональный и правильный вариант защиты котла, на мой взгляд. Самотёчные системы я делаю редко. Они отвратительно выглядят. Трубы большого диаметра по стенам, бррр…

Раньше так делали от безысходности, но в новом доме делать самотёчную систему это глупость. Находятся люди, которые периодически меня ругают за то, что я против самотёчных систем.

Ребята! Я много раз видел как демонтируют самотечные системы, и делают современную систему отопления. Но ни разу не видел, чтобы ломали современное отопление, и делали самотёк.

С твердотопливным котлом разумно поставить буферную ёмкость. Или теплоаккумулятор, кому как удобнее называть.

При этом котёл с буфером нужно соединить так, чтобы был самотёк. В этом случае, при отключении электроэнергии теплоноситель будет циркулировать от котла к буферной ёмкости. Котёл не закипит.

Ещё один плюс к установке буферной ёмкости возможность регулирования температуры в доме. Я завязываю термостат на циркуляционный насос контура отопления. В этом случае, у меня циркуляционный насос включается по температуре воздуха в доме.

Саша в видео подробно рассказывает как мы делаем системы отопления в частных домах с твердотопливными котлами.

Если буферной ёмкости нет, то можно установить радиатор отопления, соединённый с котлом так, чтобы был самотёк. Считается, что такой радиатор защищает котёл от закипания при отключении циркуляционного насоса.

Как выбрать объём буферной ёмкости

Объём буферной ёмкости я подбираю из расчёта 40 литров на один киловатт мощности котла. При этом объём буферной ёмкости не может быть меньше тонны.

То есть если мощность твердотопливного котла меньше или равно 25 кВт, то ставлю буфер на тонну. Если котёл мощнее, то считаю из расчёта 40 литров на киловатт.

Как выбрать буферную ёмкость

Если люди просили подешевле, я советовал буферные ёмкости S-Tank. Потом увидел, как они у людей текут. Посмотрел, как реагирует на это производитель, и перестал их советовать людям. Даже, наоборот, отговариваю от покупки.

Ребята поставили буферную ёмкость S-TANK, и встряли на 425 тысяч рублей

Сейчас из дешёвых буферных ёмкостей ставлю TESY, HAJDU, DRAZICE. У меня бюджетные заказы, поэтому хорошие и дорогие баки я ставлю очень редко. Смело можно покупать баки ACV, VIESSMANN, WOLF.

Монтаж котельной, подключение котла – не допускайте ошибок

Монтаж котельной самостоятельно и интересен, и выгоден. Но при подключении котла и обустройстве котельной всегда появляются недочеты. Одни весьма существенно влияют на работоспособность системы отопления. Другие портят только эстетику.

Чтобы не унаследовать обстоятельства, произошедшие с одним хорошим человеком, который в большой мороз, по колено в ледяной воде, с сантехническими ключами на перевес, пытался что-то там….

Лучше постараться установить, подключить котел по правилам, оборудовать котельную с наименьшими недочетами. Иначе не будет работать, или будет постоянно «портить жизнь» и требовать переделки.

В большинстве случаев при создании котельной и подключении котла своими руками используется полипропилен. Его весьма просто монтировать с помощью низкотемпературной сварки, и он предельно дешев. Но его основной недостаток – полное отсутствие гарантии на качество монтажа и невозможность проверить качество стыков. Что нужно сделать чтобы обустроить котельную правильно – читайте ниже.

Фильтр в системе обязателен

Частая, но грубая ошибка, – в системе отсутствует фильтр-грязевик. Теплоноситель в котел из обратки должен поступать через фильтр. Если в теплообменник попадают осадок, частицы, то оно там спекается, меняя характеристики котла и приводя его в негодность. Небольшая деталька – фильтр, на которой нельзя экономить.

Полипропиленовые краны лучше не использовать

Полипропиленовые краны дешевы, но часто текут, не надежны. Лучше ставить обычные металлические. Но если хочется сэкономить, или кран использоваться будет нечасто, то полипропиленовый кран нужно установить (приварить) с достаточным запасом труб, чтобы его можно было вырезать и вварить другой.

Нельзя кран сажать непосредственно на фитинг. Иначе придется вырезать вместе с фитингом и еше отхромсать полсистемы…. Если припаять прямо рядом с коллектором, то придется выбрасывать весь коллектор, например. При монтаже впаиваемых кранов лучше предусмотреть заранее, как будет производится его замена. На нижнем фото система надежнее в разы из-за кранов…

Расположите правильно котел

Любое оборудование в котельной должно располагаться с оставлением необходимых зазоров. так чтобы было достаточно места для его обслуживания. Котел должен быть на достаточном расстоянии от стены и от бойлера, от любого оборудования, чтобы его можно было удобно обслуживать. Расстояние до котла от поверхности чистового пола, стандарт – 145 см, что соответствует высоте кухонных полок.

Устанавливайте расширительные баки и аварийные клапаны

Жидкость расширяется при нагреве, что компенсируется сжатием воздуха в расширительном баке. Подробней о расширительных баках

Важно не забыть установить расширительный бак и аварийный клапан, не только в системе отопления, но и во вторичной петле бойлера – на подачу горячей воды. Не то возможна авария, что-нибудь разорвет.

Простая схема котельной — лучше

Схему с одними и теми же функциями и сходной надежности можно собрать с разницей в цене в разы. Например.

Для дома площадью 200 м кв., с бойлером косвенного нагрева с автоматизированными котлами, которые работают только поочередно (газовым и резервным электрическим), с радиаторной и напольной системами, котельная собирается даже без единого насоса и смесительного узла.

Просто котлы с отключающими кранами и фильтрами на обратках соединяются на тройники, а далее от подачи и обратки идут ответвления на 3 потребителя – бойлер, теплый пол, радиаторы.

Параметры раздающих элементов

Одной из деталей согревания жилища является стояк, через который теплоноситель приходит в батарею или радиатор из Нормы температуры теплоносителя в системе отопления требуют нагрева в стояке в зимнее время в диапазоне 70-90 °С. Фактически градусы зависят от выходных параметров ТЭЦ или котельной. В летнее время, когда горячая вода нужна только для стирки и душа, диапазон перемещается в интервал 40-60 °С.

Наблюдательные люди могут заметить, что в соседней квартире элементы обогрева горячее или холоднее, чем в его собственной.

Причина разницы температур стояка отопления заключается в способе раздачи ГВС.

В однотрубной конструкции носитель тепла может раздаваться:

сверху; тогда температура на верхних этажах выше, чем на нижних;
снизу, тогда картина меняется на противоположную — снизу горячее.

В двухтрубной системе градус одинаковый на всём протяжении, теоретически 90 °С на прямом и 70 °С на обратном направлении.

Что такое обратка в системе отопления?

Обратка представляет собой теплоноситель, расположенный внутри системы отопления. В ходе работы он проходит через все отопительные приборы и отдаёт им тепло. Затем, уже охлаждённый, теплоноситель снова возвращается в котёл, где подогревается и начинает новый цикл.

Фото 1. Схема отопления с циркуляционным насосом и расширительным баком. Стрелками показано движение теплоносителя.

В роли теплоносителя выступает как обычная вода, так и антифриз. Он запускается в работу либо естественным путём (под действием гравитации), либо принудительно (с помощью насоса).

Утепление арматуры

Рассмотрим вопрос необходимости утепления арматуры. Большая протяженность труб, много фитингов и высокие рабочие температуры в системе приводят к потерям тепла. На готовых объектах не утепленное должным образом отопительное оборудование перегревает окружающее пространство. В помещении, где установлен котел и теплоаккумулятор, температура может достигать плюс 27 градусов в сильный мороз. Топливо расходуется нерационально, а эффективность системы снижается. После утепления труб удается отвоевать несколько градусов и снизить расход топлива.

Утепляя арматуру надо помнить о том, что при работе со стороны котлов трубы сильно нагреваются, так как могут транспортировать воду горячее 100 градусов. Пенополиэтиленовая изоляция в этом случае не подходит. Ее можно ставить только в другой части контура со стороны радиаторов системы отопления. В котельной на горячие трубы лучше надеть более устойчивую к нагреву каучуковую изоляцию. Стоит дополнительно изолировать также фитинги и другую арматуру.

По технике безопасности не рекомендуется изолировать насосы. Это оборудование имеет ограничение, не допускающее превышения норматива по температуре окружающей среды. Если изолировать насосы со стороны котла, то можно слишком сильно их утеплить, а это недопустимо.

Правильная эксплуатация котла и системы отопления

Не включайте циркуляционный насос системы отопления при отрицательной температуре в системе отопления. Желательно включать насос после прогрева котла до температуры не менее 50-60 градусов. В противном случае — также возникает проблема образования конденсата в топке котла и теплообменнике. По мере работы котла и прогрева системы отопления конденсат, конечно же, испарится, но на это требуется время и дополнительная энергия на испарение влаги.

Возникает вопрос – как контролировать включение насоса?

Первый вариант – бесплатный – стоим рядом с котлом и контролируем температуру по термометру на выходе котла. После прогрева котла необходимо включить насос на минимальную скорость и наблюдать за изменением температуры. Если температура растет достаточно быстро, то необходимо увеличить скорость работы циркуляционного насоса. Оптимальным режимом с точки зрения экономичности и долговечности работы котла является поступления в котел теплоносителя с температурой 50-60 градусов.

Второй вариант – использовать блок автоматики, управляющий работой насоса системы отопления. Блок управления контролирует температуру на выходе котла и включает насос только при температуре на выходе котла выше заданного порогового значения. В котлах СТАРТ длительного горения, а также в пеллетных котлах циркуляционные насосы подключаются к блоку автоматики, в которых организованы эти алгоритмы включения насосов.

Третий вариант – организовать малый контур циркуляции через котел с использованием трехходового клапана и дополнительного циркуляционного насоса. Это обеспечивает наиболее правильный режим работы отопительного котла. Котел работает в одинаковом режиме и практически полностью исключается возможность образования конденсата (только в период запуска).

Причины, в результате которых может возникнуть перегрев твердотопливного котла

Еще на стадии выбора и покупки важно учитывать эксплуатационные характеристики обогревательного прибора. Многие модели, которые сегодня представлены в продаже, имеют встроенную систему защиты от перегрева. Работает она или нет – вопрос второй. Однако необходимо придерживаться определенных знаний и навыков, рассчитывая создать у себя дома эффективную и безопасную систему автономного отопления.

От условий эксплуатации зависит надежная работа нагревательного агрегата. При явных нарушениях технологических параметров отопительного оборудования и злоупотреблением стандартными правилами безопасности, высокая вероятность возникновения аварийной ситуации.

Для справки: превышение температуры в топочной камере допустимых параметров может вызвать кипение котловой воды. Результатом бесконтрольного процесса становится разгерметизация отопительного контура, разрушения корпуса теплообменника. В случае с водогрейными котлами при перегреве возможен взрыв.

Предупредить возможные негативные последствия можно еще на стадии монтажа твердотопливного котла. Правильная обвязка отопительного аппарата станет залогом вашей безопасности и надежной работы агрегата в будущем.

Если говорить детально, то в каждом случае система защиты твердотопливного котла имеет свою специфику и особенности. Каждая система отопления имеет свои плюсы и минусы. К примеру:

Когда речь идет о твердотопливных котлах с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо позаботиться о безопасности и работоспособности отопительного оборудования еще во время монтажа. Трубы в системе устанавливаются металлические. Причем диаметр таких труб должен превышать диаметр труб, используемых для прокладки контура с принудительной циркуляцией теплоносителя. Датчики, установленные на водяном контуре, будут сигнализировать о возможном перегреве теплоносителя. Предохранительный клапан и расширительный бак играют роль компенсатора, снижая избыточное давление в системе.

Использование клапана безопасности

Это не одно и то же, что предохранительный клапан. Последний просто сбрасывает давление в системе, но не охлаждает ее. Другое дело — клапан защиты от перегрева котла, что отбирает из системы горячую воду, а вместо нее подает холодную, из водопровода. Устройство – энергонезависимое, присоединяется к подающей и обратной магистрали, водопроводной сети и канализации.

При температуре теплоносителя свыше 105 ºС клапан открывается и благодаря давлению в водопроводе 2—5 Бар горячая вода вытесняется из рубашки теплогенератора и трубопроводов холодной, после чего уходит в канализацию. Как присоединяется клапан защиты твердотопливного котла, показано на схеме:

Недостаток этого способа защиты заключается в том, что она непригодна для систем, наполненных незамерзающей жидкостью. Кроме того, схема неприменима в условиях, когда отсутствует централизованное водоснабжение, ведь вместе с отключением электроэнергии прекратится и подача воды из скважины или бассейна.

Кау строен термостатический клапан

Термостатические клапаны бывают двух видов:

смесительные – поступающий в клапан поток А распределяется на поток В и поток АВ
распределительный – поступающий в клапан поток А распределяется на 2 потока

Смесительный клапан устанавливается на обратный трубопровод, а распределительный клапан устанавливается на подающий трубопровод. Управляет работой клапана термоголовка с термоколбой.

Термоколба с помощью специальной гильзы крепится на поверхности обратного трубопровода в непосредственной близости к котлу отопления. Внутри колбы находится рабочее тело, температура которого равна температуре теплоносителя перед входом в котел. Если температура теплоносителя растет, рабочее тело увеличивается в объеме, и, наоборот, при снижении температуры теплоносителя объем рабочего тела уменьшается. Расширяясь или сжимаясь, рабочее тело давит на шток, закрывая или открывая термостатический клапан.

С помощью термоголовки можно установить некоторую температуру, выше (ниже) которой нагрев теплоносителя производиться не будет. Как устанавливать температуру, выбирая режимы работы термоголовки, подробно рассказано в инструкции к ней.

Еще одна особенность термостатического клапана состоит в том, что он уменьшает поток движения теплоносителя к котлу, но никогда не перекрывает его и не открывает полностью, предохраняя котел от перегрева и закипания. Полностью закрытым клапан бывает только в момент запуска котла.

Защита котлов от накипи: обзор современных решений.

Почему так быстро выходят из строя отопительные и двухконтурные котлы? Почему после установки нового котла, уже через полгода экономия сходит на нет, а вода греется в два раза дольше? Эти вопросы рано или поздно задает себе человек, который привык считать деньги.

Виной всему накипь. При нагревании воды соли кальция и магния осаждаются на поверхностях нагрева котлов в виде твёрдых, нерастворимых отложений — накипи. За твёрдость накипь часто даже называют «известковым камнем». Накипь снижает теплопроводность, она действует почти как теплоизоляция. Поэтому вода греется всё дольше и дольше. Ещё накипь сужает просвет котловых труб, замедляя скорость циркуляции воды в котле. А это влечёт за собой локальные перегревы и деформации в котле. В результате мы имеем дело с постоянными ремонтами и переплачиваем по счетам за газ.

Для защиты от накипи бойлеров, котлов, теплообменников, труб и инженерных сетей используются специальные приборы для электромагнитной обработки воды. Сегодня на рынке присутствуют уже несколько поколений этих устройств. Их действие основано на создании постоянного или переменного электромагнитного поля, под воздействием которого частички, образующие накипь, отталкиваются от поверхности труб и нагревательных элементов, а затем выводятся из системы с током воды.

Состояние трубок водогрейного котла через год работы с Гидрофлоу

Барабан водогрейного котла через год работы с Гидрофлоу

Какие противонакипные устройства бывают, и какое из них подойдет именно вам?

Поскольку устройства старого поколения с индукционными обмотками, на постоянных магнитах и электромагнитах уже не в состоянии обеспечить должного уровня эффективности, мы поговорим о современных модификациях, т. е. о том, что вам предложит добросовестный поставщик оборудования для водоподготовки. Как правило, речь идет либо об устройствах «Вотер Инжиниринг» (WS), либо об аппаратах «Гидрофлоу».

Схема обвязки и подключения чугунных котлов — газовых и твердотопливных

Приветствую Вас, друзья! В статье я расскажу Вам, как правильно обвязать и подключить к системе отопления чугунный котел так, чтобы он пережил первый пуск.

А также о том, почему текут секции нового чугунного котла хорошего производителя при первом же пуске, причины поломки газовых и твердотопливных чугунных котлов. Вы узнаете схему обвязки буферной емкости, теплоаккумулятора и бойлера косвенного нагрева.

Давайте разберемся с нюансами и посмотрим на схему правильной обвязки чугунного котла.

По всем спорным техническим моментам — смотрите примечания в конце статьи!

В стандартную обвязку любой котельной котлом входит:

Насос
расширительный бак с группой подпитки водой
группа безопасности, которая может быть установлена на котле
контрольно-измерительные приборы
Распределительный коллектор

Установка смесительного клапана котлового контура для чугунных котлов

К сожалению, сталь и сплавы имеют свойство расширяться при нагревании, что может привести к поломке теплообменника. А чугун — один из самых хрупких сплавов.

При пуске котла сталь сильно расширяется при нагревании, и до момента полного прогрева системы отопления в котел идет холодная вода из обратки

, и уходит горячая из подачи котла, создается
огромное механическое напряжение на теплообменнике, ведущее к протечкам и трещинам секций котла.
В твердотопливных котлах усиленно откладывается и сажа, и деготь, и конденсат на холодном теплообменнике и в дымовой трубе, когда обратная вода в котел идет с температурой ниже 50 град С, а в газовых – конденсат из влаги от сгоревшего газа внутри котла. Также присутствует низкотемпературная коррозия стали.

Поэтому дополнительно устанавливается механический смесительный клапан, иначе эту тепломеханическую схему называют « узел защиты от низкотемпературной коррозии », так как рекомендовано её применять и для стальных котлов.

Схема установки смесительного клапана котлового контура и особенности циркуляции в нем теплоносителя, для защиты котла.

Пока обратная линия котла не нагреется выше 40-58 град С, циркуляционный насос «крутит» теплоноситель только через котел (котловой контур), а в систему отопления он идет после прогрева котла. Нормальный перепад температур в котлах — от 15 до 25 град С. Если он отличается от паспортных данных изделия, необходимо провести анализ котельного контура и устранить проблемы в обвязке котла.

Для газовых чугунных котлов это тоже актуально при большом объеме воды в системе отопления. Это обеспечит длительный срок службы котла, безаварийную работу и его простое обслуживание, и чистку!

Ниже представлена схема обвязки и подключения, актуальная для чугунных газовых и некоторых твердотопливных котлов. Пояснения к ней будут далее в статье.

Особенности обвязки чугунных твердотопливных котлов

Дополнительно поговорим о твердотопливных чугунных котлах, у них есть свои важные особенности!

Если горение в газовом котле регулируется мгновенно, с помощью изменения подачи газа на горелку, то в твердотопливном котле процесс горения более цикличен, дрова или уголь то затухают при недостатке топлива, то разгораются слишком сильно, когда увеличивается подача воздуха или топливо просыхает.

И ни в коем случае нельзя устанавливать

твердотопливный котел с большим запасом тепловой мощности – 50-100%, даже из соображения увеличения потребностей в тепле в будущем.

Большая мощность и особенности процесса горения твердотопливных котлов приводят к тому, что температура воды в котле постоянно меняется, и легко может выйти за пределы 100 град С и вскипеть, при остановке насоса происходит то же самое.

Ниже представлены графики нормального процесса горения в твердотопливном котле, и неправильного (при неверной обвязке и завышенной мощности котла), ведущего к аварийной работе котла.

Поэтому с твердотопливными чугунными котлами устанавливают бак-аккумулятор, или другими словами – накопитель.

Бак принимает все избыточное тепло и позволяет котлу работать на максимальной производительности, с максимальным использованием тепла сжигаемого топлива, а также защищая систему от вскипания и высокого давления.

Помимо этого, накопитель несет в себе большой запас тепла, что позволит ему, после того как топливо в котле закончится и котел погаснет, долго поддерживать температуру в доме — иногда несколько суток!

При установке бака-аккумулятора исключены перетопы в помещениях дома, когда становится слишком жарко, поэтому его называют еще — буферная емкость.

Ниже представлена схема подключения твердотопливного чугунного котла с баком-аккумулятором — буферной емкостью.

Защита от перегрева и вскипания чугунного котла и системы отопления

Важно, что, при отключении циркуляционного насоса, произойдет вскипание воды в твердотопливном котле, поэтому на случай перебоев с электроснабжением необходимо продумать отвод тепла от котла – ведь полностью остановить горение в твердотопливном котле просто невозможно.

Существует два основных варианта решения этой проблемы.

Вариант №1.

Установить источник бесперебойного питания на насос котла, с длительностью работы большей, чем срок горения одной закладки топлива, или из соображений времени работы энергонезависимого газового котла при отсутствии людей в доме.

Что такое конденсат в котле

В окружающем воздухе всегда содержится влага. Вспомните запотевание стекол во влажную погоду или мокрые стены в ванной комнате. Когда происходит остывание воздуха или дымовых газов до критической температуры (до точки «росы») при соприкосновении с более холодными стенками котла или дымовой трубы, то происходит образование капель конденсата. Многие владельцы котлов сразу начинают паниковать, как только видят воду в котле и считают, что потек котел. Смешиваясь с частичками сажи, эта вода становится черной, густой, «похожей на нефть». Эта субстанция охватывает теплопередающие поверхности котла и значительно снижает теплоотдачу, происходит потеря мощности. Кроме того, эта жидкость имеет очень агрессивное свойство — она начинает разъедать стенки котла и сварные швы за счет образующейся сернистой кислоты. Если ничего не делать, то теплообменник и дымовая труба будут повреждены.

Конденсат может образовываться в самом котле (на стенках топки и в теплообменнике), а также в дымовой трубе. При этом с этим часто сталкиваются владельцы пеллетных котлов и твердотопливных котлов длительного горения, так как дымовые газы там имеют более низкую выходную температуру. Но все проблемы можно решить еще при проектировании котельной и использовании качественного топлива.

Количество конденсата зависит от окружающей температуры воздуха, влажности воздуха и влажности применяемого топлива.

Схемы обвязки твердотопливный котел + теплоаккумулятор + резервный котел

Статья является продолжением цикла о твердотопливных котельных, предыдущие статьи:

В статье затронуты вопросы автоматизации, в частности понятия: релейная логика, управление при помощи термостатов, термин «запрос тепла». Ссылка на отдельный цикл статей, посвященный автоматизации.

Подключение котла к буферной емкости

Принудительная циркуляция

Теплоаккумулятор (ТА) относительно твердотопливного (ТТ) котла является обычным высокотемпературным потребителем, схема обвязки не отличается от схемы подключения котла к простейшей системе отопления.

Основные нюансы, которые нужно учитывать

1. Защита от конденсата строго необходима. Большую часть времени обратный теплоноситель, поступающий из ТА, будет холодным.

2. Насос ТТ котла подключается к сети через ИБП, для обеспечения теплосъема в случае отключения электроэнергии.

3. Насос ТТ котла необходимо отключать при завершении процесса топки. Нагретый ТА является источником тепла, а остывающий котел потребителем. Воздух из помещения котельной, двигающийся за счёт тяги дымохода, омывает стенки теплообменника и уносит тепло в атмосферу. В съеме тепла также участвуют трубопроводы без теплоизоляции, арматура и корпус котла.

Установленный антиконденсационный трехходовой клапан перекроет поток теплоносителя из ТА примерно на 55°С, предотвратив полное остывание ТА в случае постоянно работающего насоса.

Обвязка ТТ котла и буферной емкости. Принудительная циркуляция

Включение насоса загрузки теплоаккумулятора в автоматическом режиме возможно несколькими способами:

А. Дифференциальный термостат – два датчика температуры (подающая линия котла и нижний патрубок теплоаккумулятора). Насос включается, если температура теплоносителя на подаче котла выше, чем температура теплоносителя в нижней части ТА. Насос выключается, если температура на подаче котла равна или ниже чем температура на выходе из ТА.

Б. Термостат, установленный на дымоходе – фиксирует факт процесса горения. Подходят термостаты для духовых шкафов – имеется выносной датчик и подходящий диапазон регулирования. Настройка производится при пусконаладке котельной, значение температуры выставляется от 50 до 100С. Выставленные высокие значения на термостате могут привести к закипанию котла в начале и к преждевременному выключению насоса в конце топки. Сам термостат размещается на стене поблизости от дымохода в монтажной распределительной коробке из магазина электротоваров.

У такого решения есть недостатки.

Во-первых: Если термостат накладной (монтаж на участке трубопровода) то необходимо устанавливать его как можно ближе к котлу. При растопке котла насос выключен, циркуляции нет, термостат будет снимать температуру с холодного трубопровода, даже если в котле вода уже кипит. В случае если установить термостат максимально близко к подающему патрубку котла, всё равно будет погрешность измерения – котел кипит, а термостат «видит» температуру в районе 60-80°С.

Во-вторых: если термостат включается при заданной температуре 60С, то выключится он при температуре меньше заданной (на величину гистерезиса, например 60-5 = 55°С) – т.е. когда теплоноситель остынет. Применительно к работе на теплоаккумулятор такой подход недопустим.

Естественная циркуляция

Простая схема, лишенная основного недостатка схемы с принудительной циркуляцией – энергозависимого насоса. Возможность применения в основном зависит от компоновки оборудования в помещении котельной.

Обвязка ТТ котла и буферной емкости. Естественная циркуляция в системе закрытого типа.

Теплоаккумулятор лучше подбирать небольшого диаметра – он будет выше. Теплоноситель в котле всегда будет близок к точке кипения, но если всё смонтировано правильно – до кипения не дойдет. Защита от конденсата не требуется. Длина горизонтальных участков будет небольшая, уклоны трубопроводов можно не соблюдать, достаточно ограничиться разгонной магистралью и подобрать правильный диаметр трубопровода.

Можно также предусмотреть ответвления для возможности монтажа параллельной линии принудительной циркуляции – необходимо смонтировать тройники с заглушками согласно схеме и обратный клапан лепесткового типа – с минимальным гидравлическим сопротивлением.

Комбинированная обвязка ТТ котла и буферной емкости.

Данная схема позволит обойтись без ИБП для защиты от перегрева. В случае отключения электричества съем тепла с котла будет обеспечен за счёт естественной циркуляции.

Подключение потребителей к буферной емкости

Для буферной емкости источником тепла является ТТ котел. Для системы отопления источником тепла является буферная емкость и параллельно подключенные другие источники тепла – электрокотел, газовый котел и т.д.

Подключение потребителей к буферной емкости выполняется по тем же правилам что и подключение к гидрострелке или к напольному котлу – т.е. к источнику с низким гидравлическим сопротивлением.

Первая схема будет рассмотрена подробно, остальные – только изменения относительно предыдущей.

Схема 1

Твердотопливный котел в паре с теплоаккумулятором
Электрокотел (простейший: теплообменник + блок управления).
Система отопления радиаторная
Система отопления внутрипольная, насосно-смесительный узел на базе двухходового термостатического клапана, монтаж на коллекторе ТП.
Бойлер косвенного нагрева без возможности установки ТЭНа.

Алгоритм работы котельной:

Насос твердотопливного котла включается автоматически при розжиге дров в котле и выключается при их прогорании.

Формируется три запроса тепла от трех различных потребителей – радиаторная система отопления (р-р, комнатный термостат), внутрипольная система отопления (ТП, комнатный термостат, или контроллер ТП) и бойлер ГВС (диф.термостат).

По запросу тепла от р-р или ТП системы отопления в работу включается циркуляционный насос Ноп, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя в системе радиаторного отопления и необходимую разницу давлений в точках подключения НСУ теплого пола. (При выключенном Ноп большинство коллекторных НСУ для теплого пола работать не будут).

При запросе тепла от р-р системы открывается кран с электроприводом, при отсутствии запроса кран закрыт. Установленные на радиаторах термоголовки ограничивают максимальную температуру воздуха во всех помещениях.

При запросе тепла от системы ТП включается насос в составе смесительного узла, при отсутствии запроса тепла насос выключен.

Бойлер при нагретом ТА. Насос загрузки бойлера включится только в том случае если температура в ТА выше температуры в бойлере на заданную дельту + есть запрос тепла от бойлера. Насос загрузки бойлера выключится в случае, если температуры в бойлере и ТА сравняются либо бойлер нагреется до заданной температуры.

Бойлер при остывшем ТА. При наличии запроса тепла включаются насос загрузки бойлера и электрокотел. Насос и электрокотел выключаются при достижении заданной температуры бойлера.

Итого, работа всего оборудования производится в автоматическом режиме, а именно:

При розжиге дров в ТТ-котле происходит запуск насоса загрузки ТА, и его остановка при прогорании дров
Переключение источников тепла автоматическое (по температуре в ТА), включение их в работу автоматическое (по запросу тепла)
Включение потребителей в работу автоматическое, по запросу тепла
Есть возможность задавать приоритет бойлера гвс, приоритет системы отопления, работу без приоритета.
Удобный мониторинг параметров котельной и статуса работы отдельного оборудования.

Автоматизация такой котельной может быть реализована без применения сложных контроллеров, только термостаты и релейная логика.

Один из минусов данной тепловой схемы – сложная автоматизация системы отопления – для запуска только теплых полов необходимо включить циркуляционный насос р-р отопления, а радиаторное отопление выключить при помощи крана с электроприводом.

Этой проблемы можно избежать, изначально применив для обвязки коллектора теплого пола насосно-смесительную группу на базе трехходового клапана, подключенную параллельно насосной группе радиаторного отопления.

Наличие бойлера ГВС также усложняет процесс автоматизации. Нагрев бойлера от ТА фактически происходит только во время топки ТТ-котла. Даже полностью нагретый ТА 1000л не нагреет бойлер 200л до минимально необходимой температуры 55С. Температуры в двух баках быстро уравниваются и нагрев прекращается. Завершает задачу по нагреву уже электрокотел.

Схема 2

Дорабатываем схему №1 – все потребители снабжаются отдельными насосными группами – прямыми или смесительными, не зависящими друг от друга.

Схема легко поддается автоматизации – по запросу от определенного потребителя включается определенная насосная группа. Источники тепла также переключаются автоматически – по датчику температуры в верхней части буферной емкости.

Схема 3

Из всех представленных эта схема наиболее простая в реализации. Подходит для небольших систем отопления.

Схема без бойлера ГВС, поэтому автоматизировать работу оборудования можно при помощи трех простых термостатов и одного промежуточного реле.

Вместо трехходового переключающего клапана поток теплоносителя направляем при помощи включения определенного циркуляционного насоса. По цене ещё один насос с обвязкой получается не дороже трехходового клапана с приводом. Также мы получаем простую в понимании схему и взаимозаменяемые насосы в случае выхода из строя одного из них.

Для ТТ-котла применена комбинированная обвязка – возможна естественная и принудительная циркуляция, таким образом можно обойтись без установки ИБП.

Схема 4

Упростим схему 3 и избавимся от всего лишнего.

ТТ-котел неплохо работает в связке с ТА на естественной циркуляции, если соблюдены все условия.

Электрокотел после ТА можно включить последовательно в подающий магистральный трубопровод С.О. – согласно схеме. Нагрев ТА электрокотлом исключен алгоритмом трехходового клапана, который работает в двух режимах:

Если ТА остыл, клапан полностью закрыт, поток движется по пути В-АВ и нагрев теплоносителя производит электрокотел. Электрокотел включается по двум условиям: ТА остыл + есть запрос тепла от системы отопления.
Если в ТА рабочая температура теплоносителя, трехходовой клапан поддерживает необходимую температуру теплоносителя в системе отопления по температурному графику.

Минус такой схемы – для озвученного выше алгоритма необходим контроллер для управления трехходовым клапаном. Потребитель или потребители после трехходового клапана должны работать на одном температурном графике, например, только теплые полы, в противном случае готовых решений среди имеющихся на рынке контроллеров для трехходового клапана не найти – придется писать программу самостоятельно, а это не каждому под силу.

Схема 5

Гидрострелка применяется, если один из источников – котел с высоким гидравлическим сопротивлением, например настенный газовый, или современный настенный электрический с встроенной гидравлической группой. В таких котлах уже есть насос и не всегда система отопления соответствует параметрам этого насоса.

Схема 6

Схема 6. ТТ, электрокотел, кольцо, р-р, ТА+ТП, бойлер

Два источника – ТТ-котел и электрокотел, три потребителя – радиаторы, теплоаккумулятор и бойлер ГВС.

К теплоаккумулятору подключен только теплый пол, остальные потребители высокотемпературные и работают напрямую от котлов.

Вместо классической гидрострелки в схеме применен принцип первичных и вторичных циркуляционных колец. Такой вариант удобен при компоновке крупногабаритного оборудования, расставленного по разным углам небольшого помещения котельной. Гидрострелка обычно диктует «линейное» расположение оборудования, и плохо подходит для тесных помещений.

Алгоритм работы:

При растопке ТТ котла нагревается бойлер (по запросу тепла), после выключения насоса загрузки бойлера включаются насосы радиаторного отопления (если есть запрос тепла) и насос загрузки ТА(до окончания процесса топки).
При остывшем ТТ котле система находится в режиме ожидания. При появлении запроса тепла от радиаторного отопления или бойлера включается соответствующий насос и электрокотел.
При запросе от системы теплый пол электрокотел и насос загрузки ТА включается только при отсутствии рабочей температуры в ТА.
Во время действия ночного тарифа электрокотел включается на загрузку ТА до достижения максимальной температуры в ТА. При желании пользователь отключает алгоритм нагрева по ночному тарифу.
Насос системы внутрипольного отопления (после ТА) включается только по запросу тепла.
Система защиты от перегрева включает все насосы до устранения высокой температуры.

Схему можно улучшить доработкой насосных групп радиаторного и внутрипольного отопления до полноценных смесительных с погодозависимым управлением.

Читайте также: