Отопление двухэтажного дома твердотопливным котлом своими руками

Обновлено: 08.07.2024

Отопление в частном доме

Двухэтажные дома завоевали большую популярность на просторах нашей страны. Их ценят не только за комфорт, но и за рациональное использование земельной площади, экономию строительных материалов и относительную простоту возведения. В то же время, грамотно организовать отопление двухэтажного жилья — задача не из легких. Здесь есть свои тонкости и секреты, без знания которых дом будет отапливаться неравномерно или неэффективно. Давайте обсудим основные системы отопления, которые можно рассмотреть для двухэтажного дома.

Отопление с естественной циркуляцией

Особенностью системы отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома является отсутствие насоса, создающего давление в трубах. Движение воды обеспечивается законами гидравлики и термодинамики, для чего трубы устанавливают под определенным углом друг к другу на заданной высоте. Хоть эта система и обладает несколько меньшей тепловой эффективностью, она является полностью автономной, то есть не зависит от электропитания и не расходует дополнительную энергию.

Отопление с естественной циркуляцией двухэтажного дома может выполняться как по однотрубной, так и по двухтрубной схеме. Достоинства и недостатки этих видов подробно рассмотрены ниже. Вот несколько особенностей, о которых нужно помнить при организации любого вида естественной циркуляции:

потребуются трубы большого диаметра, в противном случае движение воды будет затруднено;
недопустимо использование расширительных баков закрытого типа — это влечет создание избыточного давления и самотеком система уже работать не будет;
в качестве места расположения расширительного бака выбирают наивысшую точку трубопровода, в то время как котел располагают внизу, чаще всего — несколько ниже обратной магистрали.

При монтаже системы с естественной циркуляцией в двухэтажном доме неизбежен значительный перерасход материалов и снижение теплоотдачи. Подобные сложности оправданы лишь в одном случае — когда слишком велик риск перебое с электроэнергией в холодное время года.

Однотрубные системы отопления

Под однотрубной системой отопления двухэтажного дома понимается комплекс радиаторов, использующих для приема горячего теплоносителя и сброса остывшего одну и ту же магистраль. Это позволяет существенно экономить на материалах, однако влечет ряд недостатков:

требуется повышенная мощность котла;
температура воды в магистралях последовательно снижается от радиатора к радиатору;
каждый следующий радиатор должен иметь больше секций, чем предыдущий (что является следствием предыдущего пункта).

Таким образом, реализация однотрубных схем имеет смысл лишь в регионах с относительно мягким климатом для отопления небольших домов.

Возможна как естественная, так и принудительная циркуляция. В первом случае рекомендуется устанавливать не более четырех радиаторов, во втором — не более шести. Подключение семи-восьми радиаторов возможно лишь после точных инженерных расчетов, при большем количестве потребителей тепла система считается неэффективной.

Альтернативные виды однотрубного отопления

Двухтрубное отопление

Двухтрубная система отопления нашла применение в крупных двухэтажных домах, так как имеет значительно меньшие теплопотери от радиатора к радиатору. В структуру системы входят две основные магистрали: горячая и холодная. По первой нагретая жидкость подается к потребителям тепла, во вторую сбрасывается остывший теплоноситель. При этом магистрали не имеют никакой прямой связи друг с другом.

Расширительный бак устанавливается на отдельном первичном ответвлении горячей магистрали значительно выше трубопроводов. Обычно выбираются модели закрытого типа. Перед радиаторами могут врезаться вентили, позволяющие выборочно отключать от отопления отдельные комнаты, однако перекрытие слишком большого количества вентилей может привести к избыточному давлению и течам, особенно — в системах с принудительной циркуляцией и при неправильно проделанных тепловых расчетах.

Изначально все системы двухтрубного отопления работали по прямой тупиковой схеме. Это означало, что радиатор, первым получивший горячий теплоноситель, первым же и отдает остывший, что влечет последовательную потерю давления в радиаторах и снижение их эффективности. Пусть и не такое значительное, как при однотрубной компоновке. Тупиковая схема до сих пор применяется для отопления небольших зданий, так как требует значительно меньшего расхода материалов при монтаже и не так требовательна к мощности насоса.

Решение проблемы падения давления предложил инженер Альберт Тихельман. Он разработал реверсивную систему обратной подачи теплоносителя или, проще, обратную петлю. Таким образом, радиатор, первым получивший теплоноситель, сбрасывал его последним, а последний установленный радиатор сливал остывшую жидкость раньше, чем остальные. При этом, разумеется, вдвое увеличилась длина обратной магистрали. Тупиковая схема хорошо подходит для отопления двухэтажного дома.

Лучевая схема

Другой ветвью эволюции тупиковой системы отопления стала так называемая лучевая схема. Она предполагает наличие дополнительного узла — распределительного коллектора. Он необходим для разведения первичных и обратных магистралей к каждому радиатору в отдельности, что обеспечивает циркуляцию жидкости с равной температурой и равным давлением во всех элементах системы.

Отопление теплыми полами

длительное время прогрева полностью остывшего помещения;
возможность возникновения конденсата ввиду почти полной изолированности от внешних факторов;
сложности расчета и монтажа системы.

В ходе недавних исследований отмечено, что помещение с теплым полом при прочих равных факторов можно прогревать до температуры на 2ºC ниже, чем помещение с классическим отоплением, и это никак не скажется на комфорте человека. Один этот факт позволяет экономить до 10-15% энергии.

Сегодня довольно часто теплый пол применяют в отоплениидвухэтажного дома. Система может выступать в качестве основной, но для этого важно сделать все теплотехнические расчеты.

Отопление газовым котлом

Газовые котлы являются основным источником энергии в большинстве современных отопительных систем. Они гарантируют высокую производительность при относительно низких энергозатратах, отличаются высокой надежностью и безопасностью, конечно, при соблюдении всех норм и правил монтажа.

Тем не менее, в последние годы отмечается тенденция постоянного роста цен на природный газ, что вскоре приравняет удельные расходы на его приобретение с расходами на содержание электрической отопительной системы. А двухэтажные дома чаще всего строятся с большими площадями. До тех пор, пока сохраняется доступность газа, топить свой двухэтажный дом рекомендуем газовым котлом.

Какую схему отопления выбрать?

При выборе конкретного типа отопительной системы следует руководствоваться, в первую очередь, характеристиками здания, обращать внимание на доступность электричества и финансовых возможностей.. Если у Вас есть инженерные документы, загляните в них, как правило, так указаны все нужные цифры. В противном случае придется выполнять все измерения самостоятельно. Необходимый минимум — площадь пола, объем помещения, толщина и материал несущих стен и перегородок.

После этого стоит проанализировать климатические особенности региона, стоимость и доступность различных видов энергии. На основе этих данных осуществляется первичный выбор вариантов организации отопления, после чего просчитываются планируемые затраты на их приобретение и монтаж, а также будущее содержание. Именно экономические показатели, как краткосрочные, так и стратегические, являются решающими при выборе конкретного вида отопления.

Если с финансами наблюдаются сложности, наличие света нестабильно, а из энергоносителей только уголь, то возможно стоит смотреть в сторону простых однотрубных систем отопления. Если есть газ, стабильная подача света и позволяют финансы, то можно смотреть в сторону двухтрубных и лучевых систем отопления двухэтажного дома.

Особенности твердотопливных котлов

При подключении ТТ котла приходится решать два вопроса:

Как избежать перегрева теплоносителя в системе.
Как добиться меньшего периода загрузки топлива и более стабильной температуры в доме.

Связано это с особенностью работы традиционных ТТ котлов, их высокой инерционностью. После того как закладка топлива разгорится, можно только немного (манипулируя заслонками) изменять интенсивность горения. На пике, если объем системы небольшой, теплоноситель вполне может закипеть. Это может привести к выходу из строя как самого котла (один из вариантов), так и элементов системы. Потому решение этой проблемы — первоочередное.

Визуализация — отличная вещь. Сразу становится понятнее, как все подключать

Обеспечение стабильной температуры в дома — тоже важная задача, как и увеличение промежутка между необходимыми топками. Всем хочется тепла и комфорта. И их можно обеспечить.

Еще одна особенность твердотопливных котлов — образование конденсата. Он выпадает на стенках теплообменника, когда температура в обратке падает примерно до 30°C. Конденсат — очень едкая жидкость, которая разъедает даже прочные материалы, значительно сокращая срок эксплуатации котла (на 5-7 лет). Поэтому борьба с конденсатом тоже важна. Для этого тоже есть решение и не одно.

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

Схемы с принудительной циркуляцией (с насосом)

Решить проблему низкой эффективности можно установив в систему циркуляционный насос — он ускоряет движение теплоносителя. Если насос имеет несколько скоростей работы, с его помощью можно изменять количество переносимого тепла (регулировать температуру в некоторых пределах). Недостаток — обвязка твердотопливного котла сложнее, больше требуется устройств. Но за счет использования труб меньшего диаметра разница в цене системы не слишком отличается.

Так выглядит котельная с твердотопливным котлом, расширительным мембранным баком и теплоаккумулятором

Ставят насос обычно на обратке, мотивируя это тем, что температуры тут ниже и оборудование будет служить дольше. Несколько десятков лет назад это имело смысл, сегодня насосы для отопления делают из термостойких материалов, так что можно поставить и на подаче. Даже недалеко от котла (до первого ответвления). При установке обратите внимание, чтобы циркуляционный насос проталкивал воду в направлении к котлу, а не от него (на корпусе имеется стрелка, которая показывает направление движения теплоносителя).

Стрелка на корпусе циркуляционного насоса показывает направление прокачки теплоносителя

Самый простой вариант с принудительной циркуляцией

Обратите внимание, в схеме обвязки твердотопливного котла на рисунке ниже, присутствует бойлер косвенного нагрева — это самый простой способ обеспечить горячую воду для дома.

Справка.

Бойлер косвенного нагрева – это накопительный водонагревательные приборы, который, в отличие от бойлера прямого нагрева (газового, электрического) не имеет собственного водонагревательного элемента. В качестве последнего выступает внешнее устройство – отопительный прибор или система. В нашем случае, нагрев воды в бойлере происходит за счет движения нагретого теплоносителя системы отопления, который проходит через змеевик, расположенный внутри бойлера.

Бойлер подключен перед первым радиатором — так быстрее будет нагреваться вода. В данном варианте движение теплоносителя через бойлер отключается, когда закрывают отсечной кран. В этом случае все тепло идет в радиаторы. Когда надо нагреть воду — открываете кран. Радиаторы получают меньше тепла, но вода греется быстро.

Обвязка твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Циркуляционный насос стоит на подаче, что вполне допустимо (при покупке проверяйте температурный диапазон эксплуатационных температур — должен быть 110°C и более). Также в наивысшей точке системы устанавливается автоматический воздухоотводчик, расширительный бак и группа безопасности.

Еще обратите внимание на два крана, которые стоят перед котлом и после него — они нужны для текущего ремонта. Если в отопительный сезон выйдет из строя котел, перекрыв краны, его можно будет ремонтировать. Сливать воду из системы при этом нет необходимости — очень удобно и практично. Кстати, хорошо бы поставить кран и перед бойлером — его тоже можно будет снять для ремонта/профилактики без слива системы.

Если подключить твердотопливный котел по этой схеме, работа системы будет более эффективной (быстрее движется теплоноситель, перенося большее количество тепла). Еще один плюс — есть возможность регулировки температуры — если взять насос с несколькими скоростями. Приятное дополнение — трубы меньшего диаметра, располагать их можно и под радиаторами — при достаточной мощности, циркуляционный насос протолкнет теплоноситель.

Есть и минусы. Первый — энергозависимость. Если отключения электроэнергии не редкость — ставьте источник бесперебойного питания с аккумулятором или/и генератор. Второй минус — обвязка твердотопливного котла по этой схеме не решает вопрос образования конденсата.

Решаем проблему конденсата

Конденсат в теплообменнике образуется когда температура воды в обратке ниже 50-60°C. Решается проблема при помощи перемычки между подачей и обраткой и трехходового смесительного термостатического клапана с выносным датчиком. Имеет он три патрубка для подключения. Один из входов всегда открыт, два других открываются/закрываются по сигналу от датчика. Так как клапан смесительный, он не резко переключает потоки, а постепенно. Когда температура теплоносителя начинает приближаться к граничной, он начинает понемногу сдвигаться, частично открывая вторую петлю.

Трехходовой клапан ставят на обратке — за 50-90 см до входа в котел (задействованы два входа). При установке клапана обратите внимание, чтобы всегда открытая сторона была направлена в сторону котла (при других положениях схема работать не будет). Третий вход подключается к подаче, выносной датчик запускают в трубу обратного трубопровода.

Правильная обвязка твердотопливного котла

Работает это следующим образом:

Пока температура теплоносителя в обратке выше нормы, подмес горячей воды перекрыт (вентиль в закрытом положении).
При понижении температуры ниже выставленного предела (зависит от параметров системы, но обычно ставят 40°C), датчик подает сигнал на открытие вентиля. Часть горячего теплоносителя подмешивается к остывшему, температура повышается.
При повышении температуры выше второго порога (60°C), вентиль закрывается.

Таким образом, в котел поступает теплоноситель такой температуры, при которой конденсат не образуется. Минусы в этой схеме обвязки твердотопливного котла есть — возможность перегрева существует.

Рассмотрим узел подмеса подробнее — в большинстве схем обвязки котла на твердом топливе он присутствует, так как другого способа борьбы с конденсатом пока не придумали.

Узел подмеса горячей воды в обратку

Защита от перегрева теплоносителя

Одна из бед твердотопливных котлов — возможность перегрева теплоносителя. Если не принять меры заблаговременно, даже обнаружив закипевший теплоноситель, вы немногое можете сделать: затушить котел не самая простая задача. Поэтому эту проблему надо решать аппаратными методами.

Не так просто остановить нагрев ТТ котла

Первый способ — охлаждение теплообменника

Один из способов не допустить закипания теплоносителя — охладить теплоноситель. Для этого при обвязке твердотопливного котла делают два контура — один для отвода перегретого теплоносителя в канализацию, второй — для добавления холодной воды в перегретый теплоноситель. Этот вариант возможен, только если в системе отопления у вас вода (не антифриз), а также в котлах со стальными теплообменниками (чугунный теплообменник при резком перепаде температур может лопнуть). Реализуется эта схема обвязки на основе клапана аварийного охлаждения.

Обвязка ТТ котла с защитой от перегрева с клапаном аварийного охлаждения теплообменника

Удобно это сделать с четырехходовым клапаном, с выносным погружным датчиком температуры. К одному его входу подключается подача котла, противоположный выход выводится в канализацию — это магистраль для сброса закипевшего теплоносителя. К другой паре входов подключается отвод от обратки и труба подачи холодной воды из водопровода — это магистраль добавления холодной воды в теплоноситель. Обратите внимание, холодная вода подмешивается в обратку после циркуляционного насоса, перед котлом.

Эта обвязка твердотопливного котла работает только при наличии давления в системе водоснабжения. Если у вас холодное водоснабжение сделано из скважины или колодца, при отсутствии электричества она будет неработоспособной. Чтобы обезопасить себя и на этот случай, в систему добавляют мембранный бак с холодной водой. Чтобы вода из гидроаккумулятора не попадала в систему, устанавливают обратный клапан (на схеме ниже прямоугольник со стрелкой).

Добавить мембранный бак с холодной водой для аварийного охлаждения теплообменника в твердотопливном котле

Второй способ — подмес теплоносителя из обратки в подачу

Этот способ позволяет делать обвязку пластиковыми трубами (ПВХ), ставить их можно только после узла подмеса. Эта схема обвязки очень напоминает описанную в предыдущем пункте — для борьбы с конденсатом. Разница в том, что смесительный трехходовой клапан устанавливается другой: он срабатывает на превышение температуры. Также ставится он на трубопроводе подачи (всегда открытый вход направлен в сторону системы отопления).

Схема подключения твердотопливного котла трубами ПВХ

На клапане выставляете тот предел, который длительное время выносят ваши трубы или другое оборудование. При превышении температуры в подаче выше нормы, открывается подача остывшего теплоносителя из обратки. Закрывается подача когда температура понизится. Таким простым способом удается избежать попадания перегретого теплоносителя в систему.

Как видите, один способ охлаждает теплообменник, второй защищает элементы системы. В идеале их используют совместно.

Теплоаккумулятор — зачем?

Во-вторых, теплоаккумулятор исключает резкие скачки температуры, которые характерны для дровяных и угольных котлов. При установке аккумулирующей емкости, резкие изменения температуры тоже исключены, так как из-за большего объема система становится более инерционной. И это плохо, если ее приходится запускать заново. Потому для домов периодического проживания (дач) такой вариант не подходит.

Схема с баком для аккумуляции тепла

Большая инерционность намного лучше с точки зрения комфорта при постоянном проживании в доме: в емкости теплоаккумулятора находится большое количество теплой воды. После того как котел потух, температура в доме поддерживается благодаря циркуляции нагретого ранее в емкости теплоносителя. Этим достигается более стабильная температура, и более редкие топки. Потому обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулирующей емкостью используется только и исключительно для домов постоянного проживания.

Обратите внимание, что при обвязке твердотопливного котла с аккумуляторной емкостью, трехходовой клапан ставится по-другому:

Подключение второго котла к твердотопливному

Последовательная схема включения двух котлов: ТТ и электро

Цикличность работы котлов на дровах и угле доставляет довольно много неудобств, одно из которых — остывание дома после затухания котла. В холодный период это действительно проблема. Решается она установкой комбинированного или второго котла, на другом виде топлива.

Параллельно или последовательно?

Если котлов два, то к системе их можно подключить один за другим — последовательно или параллельно. Оба варианта имеют достоинства и недостатки.

Подключение двух котлов через тепловой аккумулятор

При параллельном подключении электрокотла к твердотопливному, схема более сложная. Необходима автоматика, которая отслеживает понижение температуры в системе, краны с электроприводом, отсекающие остывающий котел по команде датчиков. А все это повышает стоимость, да еще обвязка твердотопливного котла становится более сложной.

В представленном материале по порядку рассматриваются все этапы создания эффективной системы отопления загородного дома твердотопливным котлом. Начиная с выбора аппаратуры и расчета мощности, заканчивая схемами монтажа и правилами эксплуатации.

Выбор оптимального типа твердотопливного котла и оборудования

На данный момент существует 4 основных типа твердотопливных котлов.

Традиционный, он же классический

Морально застаревшая конструкция, с крайне низким КПД – менее 60%. Требует частого обслуживания, ручная загрузка топлива от 4 до 8 раз в сутки. Основными преимуществами являются дешевизна, высокая надежность и крайняя неприхотливость.

Котлы длительного горения

Их технология была разработана еще в 70х годах прошлого века и доведена до логического завершения применением современных средств температурного контроля. Наличие циркуляционных насосов принудительного нагнетания делает эту систему немного эффективней, чем классическая, но энергозависимой.

Не вдаваясь в особенности процесса горения, отметим, что загрузка топлива в котел длительного горения может происходить исключительно циклично – это неэкономно при частых изменениях температурного режима и очень неудобно в обслуживании. В сочетании со сложной схемой обвязки и целым перечнем ограничений при растопке, делает эксплуатацию данного аппарата очень сложной.

Пиролизные котлы

Сравнительно новый тип. Принцип теплоснабжения основан на сгорании пиролизного газа, который выделяется после термической обработки топлива. Производители регламентируют КПД таких котлов более 90%, что является просто рекламным трюком. При таком подсчете эффективности учитывается энергия, которая затрачивается на процесс пиролиза.

Пиролиз – процесс разложения древесины при нагревании без доступа воздуха, который сопровождается выделением горючего газа.

Реальный КДП, технически совершенной, модели такого типа котла не превышает 75-80%. И это учитывая идеальные условия эксплуатации, что означает влажность топлива не более 10%. При увеличении влажности эффективность полезного тепловыделения стремительно падает. Существуют и дополнительные риски, возникающие в процессе эксплуатации.

Самым большим является потенциальный выток пиролизного газа. При систематической загрузке аппарата топливом с высокой влажностью происходит быстрое выгорание газогенераторной камеры. Для предотвращения этого перед каждым отопительным сезоном рекомендуется производить футеровку топки котла.

Пеллетный тип

Наиболее технически совершенный твердотопливный котел, какой можно выбрать. Включает комплекс систем контроля, автоматизации процессов и безопасности. На данный момент такая аппаратура является наиболее дорогостоящей, но самой технически совершенной:

высокий КПД – 85-90%;
полная автоматизация процесса загрузки топливных гранул;
гибкая система управления температурными режимами в помещениях;
высокая степень безопасности при эксплуатации.

Устройство и технические характеристики пеллетного котла:

1. Бункер для пеллет;
2. Шнек для подачи топливных гранул;
3. Электромотор шнека;
4. Патрубок для подачи топлива в горелку;
5. Дозатор, подающий топливо в горелку;

6. Электропривод золоочистителя;
7. Теплообменник – трехкратное прохождение высокотемпературных газов дает высокое КПД;
8. Панель управления;
9. Контрольные окна наличия топливных гранул в бункере.

Схематический принцип работы пеллетного котла отопления.

Топливные пеллеты, которые используются в качестве топлива в данных котлах.

В свою очередь пеллетные котлы можно разделить на три вида, по типу строения основного элемента камеры сгорания.

Факельная горелка

Это наименее экономная технология, использующаяся в данном типе оборудования. Горение топлива происходит в воздушном потоке, создающимся вентилятором, при температуре до 1200 0 С. Отличительной чертой данной технологии является универсальность и неприхотливость к качеству топлива.

При выборе данного типа горелки следует убедиться в наличии дополнительной камеры дозатора (выделено на рисунке) с лепестковым запорным клапаном, предотвращающим обратное горение. Это сделает процесс подачи пеллет более экономным и безопасным.

Колосниковая решетка

При таком методе топливные гранулы подаются в бункер накопитель, а оттуда ссыпаются под собственным весом на колосники. Внизу нагнетается воздух который поддерживает горение. Колосники могут быть фиксированные и подвижные. Последние используются для сжигания топлива крупных фракций с повышенной зольностью.

Камера сгорания, выделен клапан подачи пеллет.

Колосниковая решетка, она же вмонтированная в конусный поддон.

Ретортные горелки

Стальная или чугунная чаша на которой происходит горение. Гранулы подаются по желобу снизу специальным загрузочным шнеком. Первичный воздух для горения подается тем же путем. Вторичный воздух для управления и интенсификации процесса подается через отверстия в реторте.

Видео. Подача пеллет в ретортной горелке

Дополнительное оборудование для котла

Практически все современные модели имеют следующий функционал в стандартной комплектации:

1. Автоматический розжиг – оптимально использование высокотемпературного фена в термозащищенном отказоустойчивом корпусе. Так же применяются металлические или керамические тэны накаливания, но они менее долговечны. Электродный способ очень чувствителен к влажности гранул.

2. Контроль системы. В основном применяются различные типы термостатов для контроля температуры теплоносителя и лямбда-зонды, которые определяют количество остаточного кислорода в дымовых газах. Оба детектора управляют мощностью вентилятора нагнетающего воздух в топку.

Выбор наиболее эффективной модели

Перед тем, как выбрать твердотопливный котел, необходимо определить его мощность и технические критерии, которым он должен соответствовать, а именно:

стандартный нагрев;
усиленный нагрев с ГВС;
стартовый розжиг;
подача топливных гранул из внутреннего и внешнего бункера;

контроль обратной тяги;
контроль перегрева теплоносителя;
система автоматического аварийного отключения и пожаротушения.

Цены на пеллетные котлы:

Правила монтажа и обустройства котельной

Для удобной эксплуатации установку пеллетного твердотопливного котла необходимо производить в просторном помещении. При его размещении необходимо соблюдать параметры технологических отступов от стен и иных поверхностей, которые указаны в паспорте изделия.

На практике бывали случаи, когда после полугода эксплуатации обнаруживалось, что невозможно открыть зольник для его очистки.

Основным критерием пригодности помещения является хорошая естественная или принудительная приточная вентиляция и правильно устроенный дымоход. Наиболее часто применяемые схемы устройства дымохода, вы можете видеть ниже:

Схема А и Б устройство дымохода в помещении дома. В качестве вытяжного канала используются вентиляционные шахты, устроенные в тоще стен. Эти каналы обязательно должны быть изолированы от основной системы естественной вентиляции дома.

Схема В – выведение дымохода из котельной устроенной в подвальном помещении.

Схемы Г и Д устройство внешнего дымохода из специально построенной котельной или помещения дома.

Во всех вариантах устройства дымоходов необходимо установить:

искрогаситель на дымоходную трубу;
герметизацию переходного рукава в котельную;
устройство дренажа.

Монтаж твердотопливного котла рекомендуется производить на фундаментную подушку с теплоизолирующим слоем. В помещении необходимо установить специальный газоанализатор, если такого нет в стандартной комплектации приобретенной модели.

Правила установки пеллетного бункера

Кроме встроенного бункера, который имеет небольшой объем и должен часто заполняться топливом, многие владельцы подключают к системе внешний бункер большого объема.

Для хранения пеллет подойдут любые емкости, главное условие – герметичность конструкции, если она находится вне отапливаемого помещения. Выбирая объем бункера, необходимо исходить из стандарта 1 тонна пеллет занимает до 2м3. высота конструкции не является критичной величиной.

Бытует мнение, что в высоких емкостях нижние слои гранул бывают раздавленными, это не соответствует действительности. Качественно изготовленные топливные гранулы выдерживают довольно большое давление.

Емкость должна находиться на расстоянии не далее 12м от котла. Допускается усложнение конструкции шнека или использование перевалочных бункеров накопителей, но использовать при этом нужно исключительно высококачественное топливо. Иначе труха, попадающая в топку в больших количествах, снизит КПД и может повредить механизмы подачи и дозирования котла.

Бункер подключенный к котлу.

Использование теплоаккумулятора и расчет его объема для твердотопливного котла

При использовании мощных отопительных устройств существует вероятность перегрева теплоносителя. И хоть современные модели имеют совершенную автоматику, предотвращающую подобные ситуации, целесообразно использовать специальные устройства теплоаккумуляторы.

Теплоаккумуляторы выполняют следующие функции:

автоматическое регулирование распределения нагретого теплоносителя по системе;
использование как буфер обменник при создании гибридных отопительных систем с несколькими типами нагревательных приборов;
некоторые модели могут выполнять функцию бойлера ГВС;повышение КПД котла за счет уменьшения количества регулировок тяги.

Таблица расчета объема теплоаккумулятора для твердотопливного котла

Различные типы и схемы обвязки твердотопливного котла

Существует множество способов подключения котла и сопутствующего оборудования в общую систему отопления дома. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Аккумулирующая емкость выполняет функцию бойлера ГВС

Конструкция аккумулирующей емкости представляет собой спираль находящуюся внутри теплоаккумулятора. Горячий теплоноситель, который находится внутри, нагревает проточную воду контура горячего водоснабжения. В случае прогорания и отключения котла теплоаккумулятор позволяет сохранять приемлемую температуру в помещении, до 2 суток. При условии, что функция ГВС не используется.

Для контроля поступления и температуры теплоносителя используется автоматическое термо смесительное устройство:

Шаровый кран;
Термометр;
Насос.

Так же устройство комплектуется обратным клапаном, аварийным автоматическим клапаном естественной циркуляции (на случай отключения электроэнергии), встроенным термовентелем и штуцером.

Принцип действия устройства следующий. При достижении теплоносителем определенной температуры (780С), термовентиль открывает подачу воды из накопителя. Температура удерживается на заданном уровне за счет регулирования сечения прохода обратки от центральной системы отопления к перепускному каналу.

Схема подключения твердотопливного котла к теплоаккумулятору двойного назначения:

1. Группа безопасности;
2. Термоаккумулирующий бак;
3. Термосмеситель;

4. Расширительный бак мембранного типа;
5. Клапан подпитки системы;
6. Циркуляционный насос системы отопления;

7. Радиаторы;
8. Смесительный трехходовой кран;
9. Обратный клапан;
10. Циркуляционный насос системы ГВС.

Подключение теплоаккумулятора и отдельного бойлера ГВС

Объем бойлера пассивного нагрева системы ГВС зависит от количества потребителей и мощности использующегося оборудования. При обвязке пеллетных котлов не рекомендуется использовать полипропиленовые материалы и конструкции. Температура теплообменника на выходе при пиковых нагрузках зачастую превышает рабочие показатели труб из полимерных материалов.

Обвязка твердотопливного котла с отдельным бойлером ГВС:

1. Котел.
2. Группа безопасности.
3. Расширительный мембранный бак.

4. Циркуляционный насос.
5. Ручной трехходовой смесительный кран.
6. Клапан подпитки системы.

7. Радиатор отопления.
8. Бойлер ГВС косвенного нагрева.
9. Термоаккумулирующий бак.

Параллельное подключение двух котлов отопления

Для того чтобы продлить срок эксплуатации и равномерно распределить используемые ресурсы зачастую пользователи соединяют два разнотипных источника отопления в единую схему теплоснабжения. В данном случае основным источником тепла в зимний период служит твердотопливный котел. Электрический котел включается в аварийном режиме и в летние месяцы, когда используется для нагрева воды.

Схема обвязки твердотопливного котла отопления с параллельным подключением электрического:

1. Пеллетный котел.
2. Группа безопасности системы отопления.
3. Альтернативный котел (электрический или газовый).
4. Сепаратор для удаления воздуха из системы.

5. Циркуляционный насос.
6. Ручной трехходовой смесительный кран.
7. Клапан защиты сухого хода.
8. Расширительный бак.

9. Клапан подпитки системы водой.
10. Термоаккумулирующий бак.
11. Радиатор отопления.
12. Умывальник.
13. Циркуляционный насос системы ГВС.

Система отопления, основанная на пеллетном котле, достаточно сложна и требует тщательной настройки. Перед выполнением работ по монтажу тщательно ознакомитесь с инструктивным материалом, предоставляемым компаниями производителями.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Главные причины, по которым люди, живущие в частном секторе, выбирают отопительную систему для дома на твердом горючем — простота в эксплуатации, экономичность и высокая эффективность. Для того чтобы правильно провести монтаж такого оборудования, необходимо ознакомиться со схемой отопления частного дома с твердотопливным котлом, а также соблюдать рекомендации по установке.

Газовые магистрали и стабильное электроснабжение в России до сих пор есть не в каждом регионе. Кроме того, электроэнергия стоит недешево. За городом нередко происходят сбои в подаче электричества, а возможность воспользоваться газом существует не всегда. Именно поэтому установка твердотопливных котлов отопления в частном доме имеет массу достоинств:

1. Можно использовать именно те теплоносители, которые доступны в конкретном регионе и стоят недорого, например, уголь, дрова, отходы древесины, торф и т. д.
2. Котлы, работающие на твердом топливе, самые дешевые среди оборудования этой категории.
3. Существует большой ассортимент таких аппаратов, к каждому из которых можно докупить нужные вспомогательные детали и автоматику, если это необходимо.
4. Для монтажа твердотопливного агрегата не нужно получать разрешение администрации, в отличие от газовых котлов.

Однако каждая система имеет не только плюсы, но и минусы. К недостаткам такого оборудования относят:

1. Пожароопасность. Она больше касается дизельных и газовых устройств, но при проблеме с проводкой может возникнуть и с электрическим котлом. Схема подключения твердотопливного котла обладает такой же опасностью, как и все другие разновидности систем.
2. Нужно контролировать, сколько теплоносителя находится в топке. Нельзя просто включить твердотопливное оборудование и забыть о его работе. В пеллетные котлы и устройства длительного сгорания можно подкладывать теплоноситель реже, но такие системы отличаются меньшей автономностью.
3. Процессом горения топлива сложно управлять, в то время как в газовых и электрических моделях можно просто отключить электроэнергию или перекрыть газ.

Системы различаются в зависимости от того, на каком теплоносителе они работают. Чаще всего используют следующее топливо:

торф;
дрова;
древесные отходы;
брикеты и пеллеты;
уголь.

Также существуют котлы комбинированного типа. Они могут функционировать на двух или более теплоносителях (например, дровяное горючее + газ/дизель, дрова/электричество и т. д. ). Их использование выгодно в таких случаях:

1. В местности проживания оба теплоносителя имеют невысокую цену и отличаются доступностью. В такой ситуации это очень удобно. Если закончились дрова, всегда существует возможность перейти на газ, отключили электричество — можно применять дрова или угольную разновидность топлива.
2. При двухтарифной оплате электричества. Можно использовать дрова в течение дня, а в ночное время суток, когда электричество стоит дешево, включать электрическое отопление.

Кроме того, существуют котлы длительного горения. Такое оборудование делится на три разновидности:

1. С верхним розжигом. Пламя распространяется сверху вниз, поэтому закладка сгорает медленнее.
2. С ограничениями по подаче воздуха и удлиненной топкой. Пламя распределяется по горизонтали. Сокращая количество кислорода, необходимого для сгорания, можно уменьшить интенсивность пламени.
3. Пиролизные. Имеют две камеры, в одной из них сгорает теплоноситель, а в другой дожигаются газы, испаряющиеся при горении. Такое оборудование очень эффективно, однако оно имеет более высокую цену, чем другие модели.

В комплект к котлу крайне редко идут автоматика, насос и группа безопасности. Все необходимые элементы владелец приобретает дополнительно, основываясь на особенностях оборудования. Следующий шаг — сделать систему более функциональной. Для этого пригодятся такие приспособления:

1. Теплоаккумулятор. Благодаря этому инструменту в доме не будет возникать резких перепадов температуры при перезагрузке котла. Оборудование представляет собой большой бак, который нужно вмонтировать между подающей трубой и котлом. Для того чтобы отрегулировать температурный режим, на выходе из бака ставят смеситель с клапаном-трехходовкой.
2. Бойлер для косвенного обогрева для ГВС устанавливают параллельно системе отопления. Его снабжают собственным насосом и смесителем для того, чтобы вода не остывала во время движения.

Перед тем как подключить твердотопливный котел отопления своими руками, нужно ознакомиться с основными типами разводки. Их существует несколько.

Система открытого типа с естественной циркуляцией — это самая безопасная схема отопления дома твердотопливным котлом. Она имеет следующие особенности:

1. В контуре располагается расширительный бак (его помещают в наиболее высокой области трубопровода).
2. В системе нет циркуляционного насоса. Вода перемещается с помощью естественной циркуляции. Для такой схемы используют трубы с большим сечением, их размещают под легким углом, чтобы вода могла свободно стекать.

Открытая система имеет много преимуществ. Можно выделить следующие плюсы такой схемы:

1. Обогрев не зависит от электричества, поскольку в системе нет циркуляционного насоса.
2. Устройства для обвязки обойдутся недорого (не требуется насос, открытый бак стоит меньше, чем мембранный).

Однако схема также имеет и минусы. Следует обратить внимание на такие отрицательные факторы при ее использовании:

1. Сделать монтаж будет сложно. Необходимо располагать трубы под определенным уклоном, размещать детали обвязки на нужной высоте.
2. В систему будет попадать кислород, который рано или поздно повлечет за собой образование коррозии.
3. В открытой схеме происходит частичное испарение энергоносителя, поэтому его нужно будет восполнять.
4. Даже если трубы имеют большой диаметр, самотекущая система все равно будет более медленной, нежели принудительная. Нужно оснастить все отопительные устройства регулировочными кранами, число запорной арматуры должно быть минимальным. Однако даже при таком подходе прогрев контура не будет очень эффективным.

Профессионалы рекомендуют помещать в расширительный бачок 1—2 см слоя минерального масла. Это позволит уменьшить поступление кислорода в устройство, благодаря чему энергоноситель будет испаряться в меньшем количестве.

В этой схеме также нет циркуляционного насоса, однако присутствует другой вид расширительного бака — мембранный (закрытый). Здесь конфигурация аналогична предыдущей системе (трубы большого диаметра, размещенные под небольшим углом), но удастся избежать нескольких минусов, свойственных открытым системам:

1. Через закрытый бак в трубопровод не поступает кислород, соответственно, коррозия будет развиваться медленнее.
2. Нет необходимости постоянно восстанавливать число энергоносителя в контуре.

Закрытая система с естественной циркуляцией — это отличный вариант. Однако при ее использовании обязательно нужно учитывать следующие детали:

1. В емкость бака должно помещаться как минимум 10% количества энергоносителя.
2. На подающую трубу нужно установить предохранитель. Тогда при давлении больше 3 атмосфер клапан будет избавляться от лишнего теплоносителя.
3. В верхней области контура нужно вмонтировать воздухоотводчик.

Монтаж твердотопливного котла с насосом может быть проведен только в закрытой системе. Принудительная циркуляция имеет следующие плюсы:

1. Помещение будет прогреваться равномерно, теплоноситель двигается с высокой скоростью.
2. Нет необходимости применять большие трубы. Лучше всего использовать изделия из полипропилена, а не пластиковые.
3. Монтаж производится максимально просто, не нужно размещать трубы под уклоном.

Но при принудительном течении давление будет более высоким, поэтому к группе безопасности предъявляются повышенные требования.

Установка такого контура не исключает возможности перейти на самотекущий режим при неисправности насоса или сбое в энергосистеме. Подсоединение циркулирующего насоса происходит параллельно и с отсекающими вентилями на байпасе.

Обычно насос монтируется в трубопровод в области обратной трубы около котла, так как в этом месте наименьшая температура. Такой подход позволяет сэкономить ресурсы прибора. Кроме того, это наиболее безопасно, поскольку при размещении на подающую трубу пары будут перекрывать циркуляцию, если произойдет закипание жидкости в котле. Перед насосом в области обратной магистрали ставится фильтр.

В разветвленном трубопроводе с большой длиной единственного насоса может быть недостаточно. В такой ситуации монтируют несколько устройств, иногда могут даже ставить по одному на каждый контур (отдельно на теплый пол, ГВС, радиаторы). Теплый пол имеет температуру около 50 градусов, поэтому насос можно установить на входе в контур.

Коллекторная разводка лучше всего подходит для большого частного дома. Энергоноситель перемещается в каждый контур от котла по предназначенной для него трубе. Вода не остывает, теплота будет распределяться равномерно.

Коллектор состоит как минимум из обратной и прямой гребенок. У их торцов размещены необходимые магистрали, к штуцерам параллельно подсоединяются обратные и прямые контурные трубы. На входе в коллектор размещаются предохранитель и манометр. На противоположной стороне на теплую гребенку устанавливают воздухоотвод, а на холодную — кран, предназначенный для слива энергоносителя из оборудования. Чтобы в контурах был различный температурный режим, в трубы ставят краны для регулировки.

Другой вариант, позволяющий настроить разные температурные режимы, — это гидрострелка. Для этого трубу с большим сечением размещают вертикально и соединяют ее с обраткой котла и прямой трубой. К корпусу в различных областях подсоединяют контуры. Чем выше подключение, тем более горячим будет энергоноситель.

В маленьких контурах температурный режим можно настроить другим способом. Нужно соединить торцы гребенок с байпасом. Если открыть вентиль, тогда жидкость из обратки смешается с горячей водой из подающей трубы.

Приборы контроля уровня безопасности нужны для того, чтобы обеспечить защиту трубопровода от последствий проблем с давлением, предотвратить перегрев ТТА-устройства и нормализовать температуру. Также приспособления не позволяют образовываться конденсату. Чаще всего это происходит из-за чрезмерно высокой температурной вилки между обраткой и подачей. Нормальная дельта температур должна быть равна 20 градусам. К категории группы безопасности относятся следующие устройства:

воздухоотвод;
регулировочная арматура, включая клапаны термостатического назначения;
аварийный теплообменник;
предохранитель для сброса избытка давления;
контрольный манометр.

ТТ котлы не являются экологически чистой системой, поэтому для монтажа обязательно потребуется котельная. При установке нужно учитывать перечень правил:

1. Расстояние от топки до стены должно быть не меньше одного метра.
2. Вентканалы нужно оборудовать на расстоянии 50 см от пола и 40 см от потолка.
3. Перед топкой необходимо выполнить настил (подойдет лист асбеста или металла размером не меньше 50х70 см).
4. Над оборудованием монтируют дымоход. Информация об оптимальных координатах дымохода указана в инструкции к устройству.

В дымоходной трубе нужно сделать люки для очищения от сажи. Сборник конденсата необходимо установить на стыке с котлом.

Те части металлических труб, которые находятся в холодных зонах, следует защитить с помощью материалов для термоизоляции. Для этого идеально подойдет базальтовая вата.

ТТ котлы отлично подходят для установки в загородном доме. Существует несколько схем отопления. Только владелец сможет решить, какой вариант подходит ему больше всего. Каким бы ни был выбор, полезные рекомендации помогут провести установку максимально эффективно.

Читайте также: