Установка бойлера в отопительную систему: описание конструкции, специфики монтажа и эксплуатации

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Требования к бесперебойнику

Чтобы узнать, какой бесперебойный агрегат подойдет к газовому котлу, заранее нужно определиться с требованиями, которые предъявляются к устройству. Поможет знакомство с основными показателями ИБП, характеризующими эффективность его работы. Некоторые из них:

• Активная и полная (с учетом реактивной составляющей) мощность, определяемая как произведение напряжения питания на силу тока в нагрузке.
• Коэффициент гармонических искажений, указывающий на качество выходного напряжения – на отклонение формы синусоиды от идеального вида.
• Наличие внешнего аккумулятора, позволяющего не прерывать работу котла при полном отсутствии сетевого питания в течение нескольких часов.
• Длительность функционирования в автономном режиме.
• Границы допустимых колебаний входного напряжения в Вольтах.

Длительность работы от АКБ зависит в большей степени от его емкости.

Когда по условиям эксплуатации котельного оборудования предполагаются длительные перерывы в энергоснабжении, следует предусмотреть возможность подключения дополнительных батарей. Также желательно, чтобы приобретаемый прибор обладал функцией автоматического отслеживания состояния электросети и восстановления нормального режима питания.

Принцип работы

Для сглаживания колебаний напряжения в сети или защиты от его кратковременного пропадания используется принцип двойного преобразования, состоящий в следующем:

1. Корректируемое переменное напряжение подается на сетевой фильтр, сглаживающий резкие колебания за счет ограничения ВЧ гармоник.
2. Оно поступает на диодный мостик, преобразующий переменную составляющую в постоянную.
3. При необходимости часть выпрямленного тока расходуется на схему зарядки дежурного аккумулятора, используемого в ситуации, когда напряжение пропадает на длительное время.
4. Основная его часть поступает на инвертор, в котором осуществляется обратное преобразование постоянной составляющей в переменную.
5. Полученное таким образом стабилизированное напряжение пригодно для питания твердотопливного или газового котла.

Оборудование при открытой гравитационной системе

При открытой гравитационной системе вся нагрузка ложится на открытый расширительный бачок.

Он выполняет следующие функции:

• забирает себе избыточное количество теплоносителя;
• компенсирует увеличение давления;
• выводит воздух и горячий пар при закипании теплоносителя.

По объёму бак не должен быть меньше 10 процентов от объёма теплоносителя. Больше — можно. Устанавливают его в верхней точке контура, там, где заканчивается разгонный коллектор. От бака розлив идёт назад, в теплообменник, с уклоном, который обеспечивает вывод воздушных пробок и продвижение теплоносителя самотёком.

Через открытый расширительный бачок обычно заливают холодную воду для компенсации испарения.

Газовый накопительный водонагреватель для системы ГВС

Автономные, независимые от центрального горячего водоснабжения, водонагреватели стали неизменным атрибутом не только частных домов, у которых в силу географического расположения и удаленности от инфраструктуры отсутствует доступ к благам цивилизации, но нередки они и в городских квартирах – используются или во время плановых отключений, или по каким-либо иным причинам.

Выбор производится на основании доступа к источнику энергии и ее стоимости, а также цены самого оборудования.

В основном газовые бойлеры для нагрева воды используются тогда, когда они являются единственным источником горячего водоснабжения. По сравнению с электрическими бойлерами их отличает больший КПД, но и более высокая цена.

Наиболее распространенными являются колонки проточного типа, обладающие небольшими размерами и сравнительно невысокой стоимостью. Но для того чтобы обеспечить хотя бы две точки, мощность такого аппарата должна быть не менее 18-24 кВт.

Газовые бойлеры накопительного типа устанавливаются в основном в больших коттеджных домах, так как для их размещения требуется достаточно много места, но они способны обеспечить потребности всего дома и, главное, жильцов, проживающих в нем, горячей водой в необходимом объеме.

Главным параметром, на который следует обратить внимание, выбирая газовый водонагреватель накопительного типа, – это объем бака. Для нужд среднестатистической семьи, состоящей из 3-4 человек, вполне достаточным будет объем бака до 100 л, но при мощности аппарата 5-7 кВт для частных домов минимальный объем уже составляет от 150-200 л

Для нужд среднестатистической семьи, состоящей из 3-4 человек, вполне достаточным будет объем бака до 100 л, но при мощности аппарата 5-7 кВт для частных домов минимальный объем уже составляет от 150-200 л.

Основными достоинствами газовых колонок для нагрева воды можно считать:

• возможность подключения ко всем точкам горячего водоснабжения в доме;

• независимость от напора и давления в подаче воды;

• меньшую уязвимость перед образованием накипи.

Некоторые модели накопительного типа дополнительно обладают способностью работать в качестве проточных, что особенно ценно, когда происходит кратковременное повышение потребности в горячей воде.

Поэтому в таких случаях главный недостаток таких приборов – длительный нагрев воды в баке – становится менее существенным.

Выбор места и способа установки радиатора

Варианты подключения радиаторов отопления зависят от общей схемы отопления в доме, конструктивных особенностей отопительных приборов и способа прокладки труб. Распространены следующие способы подключения радиаторов отопления:

1. Боковое (одностороннее). Подводящая и отводящая трубы подсоединяются с одной стороны, при этом подача располагается сверху. Стандартный способ для многоэтажных домов, когда подвод выполняется от трубы стояка. По эффективности этот способ не уступает диагональному.
2. Нижнее. Таким способом подключаются радиаторы биметаллические с нижней подводкой или стальной радиатор с нижним подключением. Подводящая и обратная труба подводится снизу в левой или правой части прибора и подсоединяется через узел нижнего подключения радиатора с накидными гайками и отсекающими кранами. Накидная гайка накручивается на нижний радиатор патрубок. Преимуществом такого способа является скрытое в полу расположение магистральных труб, а радиаторы отопления с нижней подводкой гармонично вписываются в интерьер и могут устанавливаться в узкие ниши.

1. Диагональное. Теплоноситель поступает через верхний вход, а обратка подключается с противоположной стороны к нижнему выходу. Оптимальный вид подключения, обеспечивающий равномерный разогрев всей площади батареи. Таким способом правильно подключить батарею отопления, длина которой превышает 1 метр. Теплопотери при этом не превышают 2%.
2. Седельное. Подача и обратка подключена к расположенным с противоположных сторон нижним отверстиям. Применяется преимущественно в однотрубных системах, когда другой способ невозможен. Потери тепла в результате плохой циркуляции теплоносителя в верхней части прибора достигают 15%.

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

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

При выборе места для установки учитывают несколько факторов, обеспечивающих корректную работу отопительных приборов. Установка производится в наименее защищенных от проникновения холодного воздуха местах, под оконными проемами. Рекомендуется установить батарею под каждым окном. Минимальное расстояние от стены составляет 3-5 см, от пола и подоконника – 10-15 см. При меньших зазорах ухудшается конвекция и падает мощность батареи.

Типичные ошибки при выборе места установки:

• Не учтено место для установки регулировочных кранов.
• Маленькое расстояние до пола и подоконника препятствует полноценной циркуляции воздуха, вследствие чего теплоотдача снижается и помещение не догревается до заданной температуры.
• Вместо нескольких батарей, расположенных под каждым окном и создающих тепловую завесу, выбирают один длинный радиатор.
• Установка декоративных решеток, панелей, препятствующих нормальному распространению тепла.

Способы циркуляции теплоносителя

Циркуляция теплоносителя по трубопроводам происходит естественным или принудительным способом. Естественный (гравитационный) способ не предполагает использования дополнительного оборудования. Теплоноситель передвигается благодаря изменению характеристик жидкости в результате разогрева. Поступающий в батарею горячий теплоноситель, остывая, приобретает большую плотность и массу, после чего опускается вниз, а на его место поступает более горячий теплоноситель. Холодная вода из обратки самотеком поступает в котел и вытесняет уже нагретую жидкость. Для нормального функционирования трубопровод устанавливается под уклоном не менее 0,5 см на один погонный метр.

Схема циркуляции теплоносителя в системе с использованием насосного оборудования

Для принудительной подачи теплоносителя обязательна установка одного или нескольких циркуляционных насосов. Насос устанавливается на обратную трубу перед котлом. Работа отопления в этом случае зависит от электрического питания, однако имеет существенные преимущества:

• Допускается применение труб малого диаметра.
• Магистраль устанавливают в любом положении, вертикально или горизонтально.
• Требуется меньший объем теплоносителя.

Общая схема подключения к водопроводу

Подключение бойлера к водопроводу из любого вида труб проводится по одной общей схеме.

Подача холодной воды (сверху вниз):

1. Монтаж «американки» к патрубку подачи воды бойлера – один из самых простых и надежных вариантов подключения бойлера. В случае необходимости демонтажа водонагревателя, отсоединить его от водопровода можно за несколько минут.
2. Монтаж латунного тройника с краном для слива воды. Эта деталь не является обязательным условием при подключении бойлера. Но для удобства спуска воды из бойлера – это отличный и долговечный вариант.
3. Монтаж системы безопасности – обязательное условие подключения бойлера к водопроводу. Система включает в себя:

Схема подачи воды в бойлер

• обратный клапан – предотвратит отток горячей воды из бойлера в случае падения напора подачи холодной воды или ее полного отсутствия;
• предохранительный клапан – в случае повышения давления внутри резервуара бойлера, через этот клапан автоматически сбрасывается излишек воды для снижения внутреннего давления.

Внимание! Система безопасности в комплекте водонагревателя не всегда надежная. Чтобы обезопасить себя от неприятностей, приобретите надежный обратный и «срывной» клапан.

Важность системы безопасности сложно переоценить

Так отсутствие обратного клапана в случае отключения подачи воды (например, ремонт магистрали) приведет к опустошению бака. При этом тэны будут все так же греть, что приведет к выходу их из строя

Важность системы безопасности сложно переоценить. Так отсутствие обратного клапана в случае отключения подачи воды (например, ремонт магистрали) приведет к опустошению бака

При этом тэны будут все так же греть, что приведет к выходу их из строя.

Предохранительный клапан не менее важен в системе. Допустим, в бойлере вышел из строя термостат. В этом случае тэны не будут автоматически отключаться и температура воды в баке может дойти до 100º. Давление в баке будет стремительно расти, что в итоге приведет к взрыву бойлера.

Предохранительный клапан в системе

1. В случае подачи в водопровод некачественной, жесткой воды после запорного крана необходим монтаж очистительного фильтра. Наличие его убережет емкость бойлера от накипи и отложений водного камня, что значительно продлит срок его службы.
2. Монтаж запорного крана. Его назначение – перекрыть подачу воду в бойлер при его обслуживании или ремонте, при этом вода в другие точки будет подаваться.
3. В случае когда напор в водопроводе «скачет» опытные мастера рекомендуют устанавливать редуктор давления. Если он уже установлен на вводе воды в дом или квартиру, дублировать монтаж не нужно.
4. Врезка тройника в имеющуюся трубу подачи холодной воды.

Выпуск горячей воды (сверху вниз):

1. Монтаж муфты-«американки» на патрубок горячей воды бойлера.
2. Монтаж шарового крана для возможности спуска воды из бойлера (если такой кран уже установлен в другом месте, необходимости дублировать его нет).
3. Врезка в разводку горячей воды по квартире или дому.

Врезка в металлопластиковую трубу. Самый простой способ врезки. В нужном месте труба рассекается резаком и посредством подходящих фитингов на нее монтируется тройник, от которого и будет подаваться холодная вода в бойлер. Металлопластиковые трубы уже теряют свою популярность. Внешне они выглядят не очень эстетично, да и срок службы их не слишком велик.

Врезка в полипропиленовую трубу. Такая врезка более трудоемкая и затратная, но, в то же время, самая надежная. Тройник с муфтой-«американкой» для подключения монтируется с помощью специального паяльника. Вырезав фрагмент трубы в нужном месте специальными ножницами, необходимо выдержать соосность двух ее частей. В противном случае впаять тройник не удастся.

Схема подключения бойлера к водопроводу

Врезка в металлическую трубу. Такая врезка потребует определенных навыков работы со сгонами и муфтами. Если есть возможность нарезать на обрезанной трубе резьбу, тройник устанавливается посредством обычного сантехнического сгона или муфты. Если металлические трубы расположены так, что применить плошку для нарезки резьбы не получится, прибегают к использованию специального хомута с резьбовым отводом, в народе – «вампир». Порядок работы с «вампиром»:

1. Металлическую трубу нужно тщательно зачистить от старой краски.
2. В месте врезки в трубе просверлить отверстие. Диаметр отверстия в трубе должен соответствовать отверстию в муфте.
3. Муфта-«вампир» монтируется на металлическую трубу через резиновую прокладку и фиксируется болтами муфты. Отверстия в трубе и муфте должны совпадать.

Внимание! Большое отверстие, рассверленное в трубе, нарушит прочностные характеристики трубы; маленькое – через короткое время засорится грязью.

Монтаж и эксплуатация бойлера отопления

Бойлер в системе отопления

После выполнения всех необходимых вычислений мощности бойлера и его объема можно приступать к интеграции устройства в отопительную систему

Важной задачей является определение места установки. Определившись с назначением бойлера в системе отопления нужно ознакомиться с инструкцией по его монтажу

Оптимальным вариантом будет установка в непосредственной близости от котла. В этом случае передача тепловой энергии от теплоносителя воде является наиболее эффективной.

Но при этом можно столкнуться со следующими трудностями организации отопления с помощью бойлера:

• Подвод системы ГВС. В системе отопления с твердотопливным котлом бойлер удобнее всего разместить непосредственно в котельной. Но тогда для подачи нагретой воды в помещения понадобиться отдельный насос и устройства управления к нему;
• Большой объем емкости. если планируется отопление через бойлер для значительных жилых площадей. Возникает проблема с размещением отопительного элемента;
• Подвод электросети для обеспечения работы ТЭНа. Для нормального функционирования бойлера для отопления частного дома также рекомендуется установить автономный источник электроэнергии.

Решив эти вопросы можно приступать непосредственно к монтажу.

Контроль температуры воды в отоплении через бойлер осуществляется с помощью установленного термометра. Он не входит в стандартную комплектацию и поэтому необходимо приобрести этот прибор отдельно.

Установка накопительного бака отопления

Для монтажа теплового аккумулятора необходимо заранее подготовить ровную площадку. Следует учитывать его большой вес – в случае надобности делается отдельный фундамент или усиливаются полы.

Оптимальный вариант монтажа – на отдельную платформу. Так можно избежать контакта корпуса с бетонной поверхностью, что снизит тепловые потери в электрическом бойлере для отопления. Практически все производители делают емкость на специальных ножках. В случае их отсутствия на пол рекомендуется установить утеплитель.

Порядок подключения бойлера к системе отопления заключается в выполнении таких действий:

После установки емкости нужно проверить ее положение относительно горизонта. Не допускаются отклонения.
Выполнить подключение к отоплению

Важно, чтобы диаметр патрубков был равный. В противном случае после подключения бойлера к системе отопления появится избыточное гидравлическое сопротивление.
Если монтаж выполняется в неотапливаемом помещении – корпус бойлера утепляется.
Выполняется подключение к горячему водоснабжению, чтобы бойлер работал не только для отопления, но и ГВС.

По завершении этой работы нужно проверить герметичность всех подключений и запустить отопительную систему. В течение 2-3 недель рекомендуется делать замеры температуры воды в емкости и теплоносителя в трубах после отключения котла. Так можно определить фактическое время поддержания нужного уровня нагрева в схеме отопления от бойлера.

Для того чтобы сделать полноценное отопление от бойлера не рекомендуется использовать антифриз. Он характеризуется относительно низкой теплоемкостью, что скажется на передаче тепла воде и обратно теплоносителю.

Условия правильной эксплуатации бойлера

Накипь на ТЭНе бойлера

Облуживание накопительного бака практически ничем не отличается от проведения необходимых процедур для поддержания работоспособности любого электрического котла с ТЭНами. И в этом случае для того, чтобы бойлер нормально работал в системе отопления частного дома — требуется следовать рекомендациям производителя.

Это можно обеспечить еще до того как делается теплоснабжение от бойлера. Лучше всего приобретать модели с так называемым «сухим ТЭНом». На нем образование накипи происходит гораздо медленнее. Также следует предварительно фильтровать воду перед подачей в накопительный бак.

Кроме этих процедур необходимо делать следующие:

• Один раз в месяц проверять целостность теплоизоляции конструкции;
• Контролировать продолжительность поддержания температуры теплоносителя во время режима работы теплоснабжения через бойлер. Разница между расчетными и фактическими показателями не должна превышать 15%;
• Контроль герметичности соединений. Перед каждым отопительным сезоном рекомендуется заменять прокладки. Так можно добиться более надежного отопления частного дома с помощью бойлера.

Блок управления некоторых моделей чувствителен к перепадам напряжения. Во избежание поломок этого дорогого устройства следует подключать стабилизатор для бойлера в отопительной системе.

Для очистки ТЭНа от накипи следует выполнить его демонтаж. Но перед этим нужно узнать у продавца – сохраниться ли заводская гарантия.

Накопительный бак как альтернатива традиционному бойлеру

Конструкция бака косвенного нагрева

Накопительный бак конструктивно практически полностью схож с классическим бойлером. Разница заключается во внутреннем трубопроводе, который подключается к системе отопления. В этом случае необходимо решить вопрос — а для чего нужен бойлер в системе отопления?

Правильно организованное отопление через бойлер предполагает, что этот элемент будет выполнять функцию теплового аккумулятора. Вода, которая находится в емкости, получает тепловую энергию через внутренний змеевик, подключенный к отопительной системе. После отключения котла будет происходить обратный процесс – повышение температуры теплоносителя от воды в бойлере.

Схема подключения бойлера к отоплению

Кроме этого, после того как было выполнено корректное подключение бойлера к системе отопления, он сможет выполнять такие функции:

• Организация горячего водоснабжения. Так как жидкость из емкости не контактирует с теплоносителем – ее можно применять в хозяйстве. Но для этого необходимо сделать правильный расчет мощности бойлера для отопления дома, чтобы это не сказалось на параметрах теплоснабжения;
• Подогрев воды с помощью встроенного ТЭНа. Таким образом можно поддерживать уровень нагрева теплоносителя даже при неактивном котле. Это можно сделать только приобретя электрический бойлер для отопления .

Важно изначально определиться с назначением накопительного бака – будет он предназначен для ГВС, работать в качестве теплового аккумулятора или совмещать эти функции. Исходя из принятого решения, выполняется расчет оптимального объема и выбирается схема отопления от бойлера

Накопительную емкость можно изготовить самостоятельно. Для уменьшения тепловых потерь необходимо сделать теплоизоляцию корпуса.