Особенности и преимущества комбинированных отопительных котлов

Схема подключения котла на твердом топливе

В зависимости от схемы подключения используют разную обвязку твердотопливного котла. Данная разновидность нагревательного оборудования бывает одно- и двухконтурной. Одноконтурные котлы предназначены для подогрева теплоносителя в отопительной системе, а двухконтурные приборы не только отвечают за отопление дома, но и обеспечивают нужды горячего водоснабжения.

Поскольку системы отопления бывают с принудительной и естественной циркуляцией, отличается стоимость обвязки котла отопления. Дороже обойдется устройство принудительной системы, потому что в контур подключают группу безопасности и циркуляционный насос.

Монтаж твердотопливного агрегата

Установка нагревательного оборудования, которое работает на твердом топливе, выполняется так:

• Для начала устраивается прочное основание под котел. Оно должно быть высотой 10-20 см с покрытием из листовой стали толщиной 0,6 мм.
• Обязательно оборудуют дымоход, который отвечает всем требованиям безопасности. Соединения отдельных элементов делают герметичными. Устраивают специальные технологические отверстия для сборки конденсата и прочищения трубопровода.
• Готовят котельную. Агрегат монтируют так, чтобы дверца топочной камеры была удалена от противоположной стены на 100 см. Сам котел ставят от стен на расстоянии 50 см. Отверстия вентканалов располагают от потолка на расстоянии минимум 40 см, а до пола они не должны доходить минимум на 50 см.
• В котельную прокладывают трубы отопительной системы для подключения к агрегату.
• Если используется естественная циркуляция теплового носителя, то монтируется расширительный бак. При принудительной циркуляции кроме расширительной емкости устанавливается циркуляционный насос.
• Для поддержания в закрытой магистрали определенного давления и температуры теплоносителя ставят группу безопасности. Это касается только контуров с принудительным током жидкости и закрытым расширительным баком.

Когда все оборудование подключено, выполняется пробный запуск сети и настройка ее работы.

Как устроен газовый котел

Принцип работы газового котла отопления в самых общих чертах можно описать следующим образом: тепло, образующееся за счет сгорания газа, передается жидкости, которая затем перемещается по системе отопления, нагревая помещение.

Схема любого газового отопительного устройства обычно предусматривает наличие нескольких основных узлов:

• Горелка;
• Теплообменник;
• Расширительный бак;
• Газовый клапан;
• Система автоматики.

Специфика двухконтурного котла часто предполагает некоторые особенности его внутреннего устройства. Так, например, многие модели оснащаются двумя теплообменниками, каждый из которых отвечает за подогрев «своего» участка. Кроме того, двухконтурный агрегат всегда имеет специальный трехходовой клапан, который переключает его режимы работы (с отопления на горячее водоснабжение и наоборот).

Горелка

Это прямоугольная конструкция с расположенными в определенном порядке отверстиями, через которые подается газ от расположенных снизу форсунок. В зависимости от типа и производительности, газовый котел может оснащаться двумя видами горелок:

• Атмосферные. Газ подается в камеру сгорания исключительно за счет давления в магистрали. Такая горелка работает практически бесшумно и стоит дешевле, поэтому применяется чаще, но ее КПД обычно не превышает 90%;
• Наддувные. Принцип ее работы иной — воздух подается в камеру сгорания при помощи вентилятора. Обычно такие горелки не встраиваются внутрь газового тракта, а устанавливаются при помощи специального внешнего подключения. Их основные преимущества — более высокий КПД и устойчивая работа при нестабильной подаче газа.

По возможности регулировки мощности горелки делятся на три класса:

• Одноступенчатые — пламя всегда горит одинаково. Понятно, что это негативно сказывается как на сроке службы, так и на экономичности приборва;
• Двухступенчатые. Такие горелки немного лучше. Они позволяют использовать агрегат в двух режимах: 50 и 100% мощности;
• Модулируемые. Здесь встроена плавная схема регулировки мощности в широких пределах. Газовый котел с такой горелкой будет максимально экономичным и прослужит дольше других.

Теплообменник

Как мы уже отмечали, двухконтурный котел может использовать один или два теплообменника.

Схема с двумя теплообменниками предполагает монтаж первичного устройства в виде медных труб с пластинчатым оребрением непосредственно над горелкой. Такой конструктивный принцип позволяет передавать тепло газового пламени непосредственно теплоносителю с максимальной эффективностью. Вторичный теплообменник обычно выполняется в виде набора тонких металлических пластин, проходя через которые проточная вода нагревается от горячего теплоносителя.

Если же в котле отопления используется единый теплообменник, то он называется битермическим и представляет собой конструкцию из двух соосных труб. По внутренней трубе проходит сантехническая вода, а внешняя поверхность нагревает теплоноситель.

Преимущества подключения двух теплообменников для двухконтурного котла достаточно очевидны:

• При выходе из строя вторичного теплообменника газовый котел продолжает работать в режиме отопления;
• Первичный теплообменник не подвергается избыточной коррозии из-за постоянно меняющегося состава циркулирующей жидкости;
• Монтаж вторичного теплообменника при выходе его из строя значительно проще и дешевле, чем замена битермического целиком.

Расширительный бак

При нагревании теплоносителя происходит его расширение и увеличение объема. Ввиду этого схема отопления должна предусматривать специальную емкость, в которую будут отводиться излишки жидкости. Обычно требуемый размер бачка можно оценить как 10% от всего объема теплоносителя в системе. Иногда может возникнуть ситуация, когда встроенного бачка не хватит, и потребуется монтаж внешнего.

Газовый клапан

Наличие газового клапана – обязательное условие для подключения системы к магистральному газу. Он регулирует степень подачи топлива, а управляет им схема автоматики. В случае каких-либо поломок подача газа в двухконтурный котел сразу же отключается.

Система автоматики

Схема автоматического регулирования режимов работы двухконтурного теплового агрегата представляет собой набор датчиков, которые анализируют состояние узлов и мест подключения к входным и выходным трассам, и исполнительного устройства, вырабатывающего необходимые сигналы управления:

• Датчики температуры (по их показаниям регулируется модулируемая горелка);
• Датчики газового блока — контролируют давление в топливной магистрали;
• Датчики электроснабжения — включают и выключают котел при перебоях с электричеством.
• Средства самодиагностики.

Этапы монтажа

Монтаж настенного газового котла осуществляется специалистами по следующей технологии:

1. Подготовка помещения для размещения агрегата в соответствии с нормативными требованиями.
2. Создание системы вентиляции.
3. Установка креплений и кронштейнов.
4. Монтаж агрегата.
5. Подвод и подключение труб отопительной системы.
6. Подсоединение холодного водопровода.
7. Подключение газо-котельного оборудования к источнику газа.
8. Монтаж проводки, подключение электроприборов и автоматики.
9. Обустройство дымоотвода.
10. Проверка, подготовка и пробный запуск котла.

Видео о том, как устроен и работает одно- и двухконтурный газовый котел:

Особенности эксплуатации и обслуживания

После того, как монтаж настенных котлов или их напольных аналогов завершен, начинается период эксплуатационного обслуживания. Чтобы избежать поломок и аварийных ситуаций, оборудование должно осматриваться с определенной периодичностью. Помимо самого газового агрегата не в меньшем внимании нуждаются трубопроводы отопительной системы.

Нередко причиной аварии является закупорка магистрали накопившимся на внутренней поверхности труб налетом солей. Эта проблема особенно актуальна при использовании жесткой воды в системе. Решить ее можно периодическим проведением профилактической чистки – путем закачки в трубопровод специальных реагентов.

В этом видео показано, как обслуживать газовый котел:

Коротко о главном

Устройство котла на природном газе основано на входящих в его конструкцию следующих рабочих узлов:

• Пламеобразователь.
• Теплообменный контур.
• Насос.
• Расширительный бак.
• Дымоход.
• Модуль управления.
• Автоматика.

Газовый котел работает по принципу сжигания природного газа в горелке и передаче выделенной энергии на теплоноситель через теплообменник. Агрегаты различаются по способу монтажа, дымоотводу и камере сгорания, числу теплообменных контуров, типу розжига и схеме теплоотведения. Монтаж оборудования осуществляется специалистами строго по технологии. В ходе эксплуатации обязательно требуется регулярный осмотр.

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:

• Нет предохранительного клапана — это устройство ставят на выходе котла. С его помощью происходит сброс лишнего теплоносителя при его закипании. Если этот клапан не установить, возможен разрыв труб, радиаторов, теплообменника, расширительного бака (если он закрытого типа).

• Нет воздухоотводчика. Если система открытого типа (расширительный бак в этом случае просто емкость с крышкой), воздух может выходить через расширительный бак. Но при разветвленной системе необходимы дополнительные устройства для отведения воздуха на радиаторах.

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:

• Невысокая эффективность и невозможность регулировки. Скорость движения теплоносителя в таких системах невысокая. Поэтому добиться высокой эффективности не получается. Регулировать ее тоже нет возможности. Так что подстроиться под погодные условия невозможно.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• Каждый раз когда система разогревается ( утром, например), температура теплоносителя в обратке очень низкая. Из-за этого образуется конденсат, разъедающий теплообменник. И бороться с этим нет возможности.
• Неэстетичность исполнения. Для обеспечения циркуляции трубы подачи должны располагаться выше радиаторов. Обвязка твердотопливного котла в гравитационной системе делается трубой 32 мм или более. Иногда подачу тянут над ними — на уровне метра (или чуть выше) от пола, иногда — пускают под потолком. А трубы имеют немалый диаметр, так что вид тот еще.

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.

Рекомендации при выборе котла

Сегодня рынок предлагает богатый ассортимент универсальных котлов, которые отличаются между собой по мощности, производительности, исполнению и комплектации. Но прежде чем приобрести такой агрегат, нужно взвесить все за и против, а также полезно прислушаться к рекомендациям профессионалов в этом деле.

При покупке котла необходимо учитывать следующее:

• Мощность. Она зависит от того топлива, которое будет в приоритете.
• Объем одной закладки топлива и размер камеры горения. От этого параметра зависит продолжительность горения дров.
• Материал топливника. Эти детали изготовляют из чугуна и стали. Предпочтительнее выбрать камеры из чугуна, поскольку они не подвержены деформации при нагреве, дольше сохраняют тепло в отличие от стального обменника.

Комплектующие комбинированных котловИсточник winplast.ru

• Колосники. Используются два вида: стандартные чугунные и такие же, но с напылением из керамики. Вторые используются в основном для сыпучих материалов, которые потребляют больше кислорода при горении, соответственно, и температура при этом создается выше.
• Вес и размер. Обычно корпус таких котлов изготавливают из чугуна, что делает их значительно тяжелее своих «собратьев».

Котлы на электричестве

Самодельные котлы отопления для частного дома, питающиеся от электричества, не редкость. Простейший вариант — ТЭНы, которые монтируют сразу в отопительную систему, без котлов. Но более распространенными являются агрегаты, изготовленные из широкой трубы. При этом она должна быть съёмной для того, чтобы можно было подобраться к ТЭНу в случае необходимости.

Заслуживают внимания электродные агрегаты, в которых электрический ток пропускается через жидкость, содержащую соль. В результате хаотического движения ионов идёт выработка тепловой энергии. Но изготовить такой котёл сложнее, чем обычный ТЭНовый. Требуются знания электротехники и соблюдение мер по электробезопасности.

Бывают случаи, когда из-за неправильной сборки или монтажа такого агрегата возникал электродуговой пробой теплоносителя или накапливался легко воспламеняющийся электролизный газ в контуре системы.

Конструктивные особенности комбинированных установок

Внешне универсальная установка мало чем отличается от традиционного твердотопливного аналога. Существенным отличием является то, что при обустройстве водяной рубашки одна из стенок топки имеет сложный профиль, созданный посредством холодной штамповки.

Между стенками наружной и внутренней обшивки рубашки установлены ТЭНы и предусмотрено специальное отверстие, к которому подведены контакты подключенных электроповодов.

Подключение котла комбинированного

Комбинированные установки представляют собой грамотно продуманные конструкции, основными элементами которых выступают:

• Топка – предназначена для загрузки твердых видов топлива.
• Зольная камера – подает воздух для горения.
• Одно- и двухступенчатые горелки – необходимы для перехода от одного вида топлива к другому.
• Термостат подачи воздуха – оборудован цепным приводом. Он регулирует интенсивность горения топлива путем открытия под. определенным углом заслонки зольной камеры.
• Теплообменный узел – призван обеспечивать теплое водоснабжение и гарантирует повышенную производительность устройства (до 700-800 л/ч).
• Специальные датчики — за счет автоматической регулировки работы электрических ТЭНов, обеспечивают непрерывность обогрева.
• Встроенный теплообменник второго контура – его наличие позволяет создавать достойную конкуренцию двухконтурным газовым агрегатам.

Такая многофункциональность эффективна в ситуациях, когда в режиме сжигания твердого топлива мощности оборудования не хватает.

Отопление на дровах и электричестве

Установленная система автоматики позволяет корректировать режим работы и мощность устройства. Некоторые модели снабжены также варочными панелями, установленными над камерой сгорания.

Наличие нескольких выходов у отопительного устройства позволяет подключать к нему два и более контуров, к примеру, для радиаторного отопления и обустройства «теплого пола». В продаже встречаются одно- и двухконтурные агрегаты. Первые имеют более узкое применение, вторые – помимо основной функции способны обеспечивать горячее водоснабжение.

Особое внимание стоит уделить мощности прибора, подбирая ее с учетом отапливаемой площади здания. От показателя мощности будет зависеть расход топлива

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.

Как собирают котлы

Когда заходит речь о самодельном устройстве, возникают вопросы: из чего и как сделать? Сделать отопительный котел нужно так, чтобы он был безопасным в эксплуатации. Для этого нужно запастись жаропрочным стальным листом. Он не должен прогорать от открытого огня и быстро изнашиваться.

Такую сталь найти не просто, покупать дорого. Чугун лучше всех справляется с высокими температурами, но работать с ним в домашних условиях не просто. Изготавливают чугунные конструкции в специализированных цехах.

Твердотопливные котлы по конструкции можно разделить на два вида:

• для водяного контура с классической камерой сгорания;
• пиролизные агрегаты с дополнительной верхней камерой сгорания.

Тестирование и подключение к системе

Твердотопливный котел для отопления дома готов. Теперь необходимо его проверить. Для этого на один из сгонов накручивается заглушка, а во второй заливается вода. Если через сварные швы вода не проходит, то сварка была проведена на высоком уровне.

Опасаться, что во время работы отопительный агрегат потечет, не стоит. Готовый агрегат подключается к системе отопления загородного дома. То есть, соединяются сгоны с патрубками подачи и обратки теплоносителя.

Монтаж дымохода

Проводится монтаж дымохода

Обратите внимание, что этот элемент прибора должен выходить вертикально вверх. Если так расположить его не удается, то отводов должно быть минимальное количество

В неотапливаемом чердаке его придется утеплить.

Первая растопка

Очень важно правильно провести первую топку. При этом нельзя использовать большое количество топлива

Небольшая закладка должна протопить сам агрегат, особенно это касается дымохода. При резком повышении температуры на его стенках может образоваться конденсат, который превратится в деготь, сужая диаметр. А это понижение тяги, которая отвечает за корректную работу отопительного прибора.

Регулировка зазора

В процессе топки регулируется зазор в поддувало. Надо найти оптимальный размер, который обеспечит топочную камеру необходимым количеством свежего воздуха (кислорода).

Обязательно обращайте внимание на высоту закладки. Ее верхний край должен располагаться на расстоянии 20 см от внутреннего блина

Это расстояние обеспечит оптимальное сжигание дров или угля. При этом дым и угарные газы беспрепятственно будут выводиться через дымоходную трубу.

Требования к установке

Комбинированные котлы согласно СНиП 41-01-2003 должны отвечать предъявленным требованиям. При этом у них есть свои особенности при установке и эксплуатации, выделяющие их в ряду аналогичных агрегатов, работающих на едином топливе.

Эти требования и рекомендации надо знать и выполнять, чтобы работа котла была безопасной.

Требования к помещению

Котлы на дровах и электричестве для отопления дома выпускаются лишь в напольном варианте и устанавливаются в котельной с вентиляцией, и в соответствии с прочими требованиями СНиП:

• Стены в помещении из негорючего материала.
• Оборудование в котельной устанавливается не ближе 300 мм от стен.

Пример установки котлаИсточник pingru.ru

• Котельная должна быть сухим и влагонепроницаемым помещением.
• Так как котел обладает большим весом, то площадка под ним усиливается бетонной стяжкой.

Также помещение должно отвечать нормам противопожарной безопасности: возле котла нет никаких горючих предметов или легковоспламеняющейся жидкости; перед топкой установлен лист железа для предотвращения загорания при выпавшем угле или искры из топливника.

Дымоход

При установке электро-дровяного котла, непременным условием является наличие дымохода как у агрегата с твердым топливом. Для бесперебойной работы установки нужна хорошая тяга, для чего труба должна возвышаться над коньком крыши дома и иметь внутренний диаметр не меньше патрубка котла.

Труба дымохода должна быть без механических повреждений, и иметь герметичное соединение стыков. Во время работы ТЭНов для сохранения тепла в дымоходе рекомендуется сделать вьюшку. Желательно также утеплить трубу, чтобы не образовывался конденсат при минусовой погоде.

Качественный дымоход – залог бесперебойной работы котла отопленияИсточник kakpostroit.su

Требования к электросети

При монтаже электро-дровяного котла в настоящее время не спрашивают разрешения Горэнерго. Но в любом случае, обязательно наличие электропитания способного без возникновения перегрузок выдерживать работу ТЭНов.

Например, если котел предполагается использовать за счет подключения ТЭНов свыше 6 кВт, то напряжение при этом должно быть 380 вольт.

В любом случае подключение устройства должно быть строго по инструкции. При этом:

• Не разрешается монтаж комбинированного котла в помещении, где повышенная влажность или вероятен контакт электрической части оборудования с водой.
• Температурный диапазон в помещении должен быть в пределах от 0 до +45 °C.
• Сечение провода вычисляется и соответствует необходимой мощности и силе тока.

Несмотря на такие, казалось бы, несложные требования, работу по установке и подключению комбинированного котла должны производить сертифицированные специалисты. В таком случае, кроме качества выполненных работ вы получаете право на бесплатный гарантийный ремонт котла, если поломка произошла по причине брака в оборудовании.

Комбинированными котлами также называют такие устройства, которые изначально рассчитаны на работу от твердого топлива, но в них также предусмотрена возможность подключать электротены отдельно:

Видео описание

Комбинированными котлами также называют такие устройства, которые изначально рассчитаны на работу от твердого топлива, но в них также предусмотрена возможность подключать электротены отдельно:

Сегодня электричество и твердое топливо являются наиболее востребованными и доступными по стоимости источниками энергии для нагревательных котлов. Котлы, которые могут обогреть дом за счет сжигания дров или использования электричества это эффективное решение, кроме того, не отличающееся от обычных устройств в плане надежности.