Обвязка котлов и принципиальная схема отопления. Обвязка расширительного бака отопления

Принципиальная схема отопления - обвязка отопительного котла

Рассматривая принципиальную схему отопления частного дома, необходимо обратить внимание на разнообразие систем и вариантов трубной обвязки. При этом обвязка труб играет огромную роль в эффективной работе отопительной системы. Большое значение имеют также размеры дома, и чем он больше, тем сложнее схема развязки.

Чтобы досконально разобраться во всех этих тонкостях, необходимо рассмотреть, из каких частей состоит основной блок отопительной системы. Речь идет о котле со всеми примыкающими к нему узлами, приборами и оборудованием.

Что такое обвязка

Принципиальные схемы системы отопления

Это все, что расположено между нагревательным котлом и приборами отопления — радиаторами. Вспомните, что котел — это всего лишь нагревательный агрегат, который передает энергию использованного топлива теплоносителю. Теплоноситель, поступая в радиаторы, через них отдает тепловую энергию воздуху внутри помещения. Так что все достаточно просто. Это и есть принципиальная схема системы отопления, которая на первый взгляд проста, но на самом деле довольно сложна.

Почему? Потому что система без дополнительных узлов эффективно работать не будет. А значит, потребует больших затрат на топливо и расходов из семейного бюджета.

Что же необходимо предусмотреть, кроме выработки системой тепла?

Некоторые нюансы

Обеспечить циркуляцию теплоносителя в определенном режиме. Кто-то может посчитать, что это не нужно. Ведь нагретая вода все равно будет циркулировать в системе по физическим законам. С этим никто и не спорит, но есть ряд схем, в которых теплоноситель распределяется неравномерно. К примеру, однотрубная горизонтальная схема, в которой последние радиаторы всегда имеют меньшую температуру, что влияет на качество отопления в таких помещениях.

Обратите внимание! Сегодня многие котлы имеют в конструкции встроенные циркуляционные насосы. Это облегчает выбор и делает расчет ненужным. Главное — правильно подобрать нагревательный котел по мощности.

Компенсировать линейное расширение горячей воды в системе. Для этого в схему включают расширительный бак.
Обеспечить безопасные условия эксплуатации отопительной системы, включая котел, если по каким-то причинам давление теплоносителя станет экстремальным.
Создать условия, при которых можно будет беспрепятственно удалять воздух из контура.
Наладить систему, которая будет отвечать за качество теплоносителя. В противном случае это может привести к загрязнению трубопровода шлаками, песком, окалиной и прочим.
Обеспечить возможность соединения в одной системе нескольких контуров с разными температурными режимами. К примеру, основной контур, соединяющий радиаторы, и контур «теплый пол».

Если учесть все эти показатели, то система отопления частного дома будет экономичной, безопасной и удобной в эксплуатации.

Элементы обвязки и их функции

Мы уже перечислили элементы обвязки, и остается только рассмотреть их в отдельности.

Циркуляционный насос

Для чего нужны насосы в системе отопления, уже было упомянуто. Но это не единственная их функция. Что же еще делает необходимой установку этого прибора?

Во-первых, сложность и протяженность трубопроводной схемы.
Во-вторых, перепад температур между ближними к котлу радиаторами и дальними.
В-третьих, случаи, когда в систему вместо воды в качестве теплоносителя залили, например, антифриз, имеющий более плотную структуру. Пока он нагреется и достигнет батарей, может пройти много времени. Насос этот процесс ускоряет.

Циркуляционные насосы устанавливают на обратной магистрали около котла, где температура теплоносителя понижена. Это делается для того, чтобы сохранить прибор в боеспособном состоянии долгое время. Ведь в конструкции насоса есть резиновые изделия в виде прокладок, манжет и уплотнителей. И под действием высоких температур они быстро выходят из строя.

При этом циркуляционный насос делает систему отопления энергозависимой. Что есть, то есть. И в наших условиях это иногда становится большим минусом, так что насосы устанавливают на байпасы, которые отсекают их от основной магистрали. Это единственный выход из положения. То есть отопительная система может работать в двух режимах — с естественной циркуляцией и с принудительной.

Несколько слов о самом насосе как об отдельном виде оборудования. В настоящее время производители предлагают их широкий модельный ряд, но предпочтение в последнее время отдается насосам с мокрым ротором.

В чем же его преимущества?

Во-первых, теплоноситель выступает в двух ролях — как смазка и как охладитель. То есть одновременно решаются сразу две проблемы.
Во-вторых, такие установки изменяют производительность, а значит, и скорость движения теплоносителя. Так можно регулировать температуру в приборах отопления.

Внимание! Устанавливать циркуляционный насос можно только в горизонтальном положении.

Расширительный бак

Котел с атмосферно-открытой системой

Этот резервуар необходим для того, чтобы вместить в себя излишки теплоносителя при его расширении под действием тепловой энергии. Сегодня в системах отопления используют бачки открытого и закрытого типа. В первом случае это негерметичная емкость, внутренний объем которой сопряжен с воздухом в помещении. Во втором случае это емкость закрытая и абсолютно герметичная.

Что необходимо знать, выбирая расширительный бак? Его объем должен составлять 1/10 часть от объема отопительной системы. Это первое. Второе — закрытый тип расширительного бака лучше использовать в схеме, где установлен циркуляционный насос.

Что еще необходимо учесть, говоря об этом элементе обвязки отопительного котла и всей системы?

Если размеры отопительной системы изменяются в большую сторону, например, при монтаже теплых полов, то не стоит менять расширительный бак на больший. Просто установите рядом с ним еще один, но подсчитайте, чтобы их общий объем составлял 10% от объема отопления.
Соединять бак с котлом нужно только верхней подводкой. Так можно избежать образования воздушных пробок внутри емкости.
Расширительный бачок закрытого типа можно устанавливать на любом участке трассы. Здесь важно, чтобы на этом участке не было большого количества завихрений. Обычно для этих целей выбирается прямолинейный отрезок трубопровода перед циркуляционным насосом.
Сегодня большой популярностью пользуются настенные отопительные котлы. В большинстве их видов и моделей в конструкции уже присутствует расширительный бак. Так что в его приобретении нет нужды.
Наряду с этим прибором специалисты рекомендуют устанавливать в систему предохранительный клапан. Он отвечает за сброс теплоносителя, если его давление резко повышается. Такой клапан уже в заводских устройствах настроен на показатель 3 атмосферы.

Воздушник

Схема для отопления дома

Его основная задача — удалять воздух, который собирается в системе и мешает движению теплоносителя. Кстати, скопление большого количества воздуха в одном месте может полностью блокировать циркуляцию теплоносителя. Если радиаторы соединяются с магистралью нижней подводкой, то собирающийся в их верхней части воздух сделает все, чтобы отопительные приборы не работали. Этого можно избежать, если установить в схему циркуляционный насос. Но даже в такой системе воздух под давлением будет создавать вибрацию и звуки, что малоприятно.

Какими могут быть воздухоотводчики? Начнем с самого распространенного и популярного — крана Маевского. Это простое приспособление, изготовленное из стали или латуни. Второй вариант лучше. В его корпус встроен шток, который несколькими оборотами открывает боковое отверстие. Именно через него и выпускается воздух. А как только пойдет вода, шток закрывается. Вот так все просто.

Второй вариант — это устаревшая модель. Сбоку на радиаторе отопления в верхнем его торце устанавливается обычный сливной кран или вентиль. Открываете его, спускаете воздух с большим количеством воды и снова закрываете.

Если вы решили установить в качестве воздухоотводчика сливной кран, то учтите два предупреждения:

Носик крана должен быть всегда направлен вверх. При таком положении у воздуха практически не остается шансов задержаться в радиаторе.
Используйте для таких целей вентили или краны с керамической кран-буксой. Резина под действием высоких температур долго не прослужит. А это чревато разными неприятностями.

Автоматический воздушник — самый современный вариант этого вида приборов. С его помощью воздух стравливается в автоматическом режиме, так что ничего крутить не надо. Он удобнее в эксплуатации, а вот стоит чуть дороже обычных воздухоотводчиков.

Грязевик

Большое значение сегодня уделяется качеству теплоносителя. Некоторые модели отопительных котлов чутко реагируют на свойства используемой воды. И если твердотопливные агрегаты могут работать на любой воде, то электрические и некоторые газовые к ее низкому качеству неравнодушны. Особенно это касается теплообменников, которые постепенно забиваются известковыми отложениями и песком. То же самое можно сказать и о циркуляционных насосах. Их крыльчатка быстро выходит из строя, если вода внутри системы низкого качества.

Грязевик в отопление

Что же собой представляет грязевик в автономной системе отопления? Это обычный фильтр грубой очистки, изготовленный из латуни, внутри которого расположена сетка. Она задерживает шлаки, а внизу устройства есть отстойник. Кстати, такие фильтры имеют разборную конструкцию, так что очистку проводить очень просто.

На какие нюансы необходимо обратить особое внимание? Устанавливать грязевик нужно или перед котлом, или перед циркуляционным насосом. Обычно прибор располагают горизонтально, чтобы бачок находился в вертикальном положении. Это упрощает процесс чистки фильтра и повышает эффективность его работы. Обязательное условие — установить с двух сторон грязевика отсекающие вентили. Это поможет чистить прибор, не сливая теплоноситель из системы.

И последнее. Как правильно выбрать грязевик? Его конструкция одинакова в разных моделях, и важно лишь правильно подобрать размер. Но даже если вы с размером ошиблись в меньшую сторону, фильтр от этого хуже работать не будет. Просто придется сократить период его обслуживания. То есть чаще чистить, но на это, как показывает практика, уходит немного времени.

Заключение по теме

Надеемся, вы поняли, что такое обвязка котлов отопления, и каковы ее элементы. Конечно, все без исключения приборы мы не рассматривали, а разобрали только основные. Но и этого достаточно, чтобы создать эффективно работающую отопительную систему. Главное — правильно все подобрать под мощность котла — его объем, размеры трубопроводов и количество радиаторов. Так что этот процесс не так прост, как кажется на первый взгляд.

Схема обвязки твердотопливного котла отопления

Специфика работы системы отопления с котлом на твердом топливе заключается в сложности регулирования температурного режима. Эта задача решается установкой дополнительных элементов. Они предназначены для предотвращения аварийных ситуаций, а также повышают эффективность работы отопления.

Назначение оборудования

Котел любого типа, независимо от используемого вида энергоносителя, предназначен для своевременного нагрева воды (антифриза). Однако твердотопливные модели, в отличие от работающих на газе или электричестве, имеют большую степень инерционности. Т.е. пользователь физически не может оперативно снизить температуру в топке. Поэтому в качестве дополнения необходима схема обвязки твердотопливного котла отопления.

Гравитационная система

Циркуляция теплоносителя происходит за счет повышения его температуры и расширения. Для создания напора после выхода котла подключается разгонный стояк, от которого осуществляется вертикальная или горизонтальная разводка трубопроводов.

Обвязка котла для отопления с естественной циркуляцией

В этом случае обвязка котла на твердом топливе будет минимальна. Обычно она состоит из следующих элементов.

Термометры. Помимо встроенных в котел, необходимо установить датчики температуры на обратной и подающей трубе. Так можно контролировать температурный режим работы.
Обратный клапан. Предназначен для предотвращения обратного движения воды по трубопроводам.
Расширительный бак. Необходим для стабилизации объема теплоносителя при превышении критического уровня нагрева. С его помощью также можно пополнять трубы водой.

Подобная схема обвязки рекомендована для небольших отопительных систем с максимальной мощностью до 10 кВт или для дома общей площадью до 100 м². Увеличение количества радиаторов и протяженности магистрали приведет к повышенному гидравлическому сопротивлению. В таком случае возрастает вероятность отсутствия естественной циркуляции теплоносителя.

Принудительная

Эта схема отопления работает за счет создания избыточного давления в трубах (до 3 атм.). Еще во время заполнения системы циркуляция осуществляется с помощью установленного насоса.

Обвязка котла отопления с принудительной циркуляцией

Для поддержания стабильного режима работы обвязка котла сложнее, чем у гравитационной системы. Главное отличие – стабилизация давления с учетом возможного превышения критической температуры воды. Полная схема включает в себя такие компоненты.

Циркуляционный насос.
Герметичный расширительный бак.
Узел подпитки. Автоматически дополняет теплоноситель в трубопровод при снижении давления.
Группа безопасности. Состоит из воздухоотводчика, предохранительного клапана и манометра. Необходима для снижения давления во время превышения температурного режима. Частично дублирует функцию расширительного бака, но рассчитана для более резких скачков давления и температуры.
Деаэратор снижает % содержание воздуха в воде. Его монтаж необязателен.

Дополнительно устанавливается буферная емкость, представляющая собой герметичный бак большой емкости, подключаемый к системе отопления. После отключения котла тепловая энергия теплоносителя, находящегося в емкости, будет некоторое время поддерживать оптимальный температурный режим.

Схема подключения буферной емкости

Внешне схожий с баком аккумулятор, предназначен для организации горячего водоснабжения. Разница между ним и буферной емкостью заключается в конструкции. В баке расположен змеевик, по которому протекает теплоноситель системы отопления. Альтернативная схема может быть реализована за счет теплообмена между двумя емкостями. В одной находится вода для ГВС, а во второй – теплоноситель.

Пример установки бака аккумулятора в системе отопления

Нагрев воды в баке происходит во время работы отопления. Преимущество подобной схемы заключается в возможности использования в качестве теплоносителя как дистиллированной воды, так и антифриза.

Элементы обвязки

Корректная работа отопления во многом зависит от правильности выбора компонентов обвязки котла. Проще всего обратиться к специалистам, которые составят подробную схему и набор комплектующих для конкретной схемы. Однако собственник должен знать основные критерии выбора того или иного компонента.

Расширительный бак

В открытой системе он монтируется в самой верхней точке отопления. К нему подключается разгонный вертикальный трубопровод.

Чертеж расширительного бака открытого типа

Основные требования к конструкции открытого расширительного бака и его эксплуатации заключаются в следующем.

Его объем должен составлять 5% от общего количества воды в системе отопления.
Бак заполняется на 2/3.
Обязателен патрубок перелива.
Теплоизоляция. Так как зачастую конструкция устанавливается в чердачном помещении – для уменьшения тепловых потерь нужно предусмотреть дополнительную изоляцию корпуса.

Для изготовления открытого расширительного бака лучше всего использовать нержавеющий металл или оцинкованную сталь. Делать его из пластиковых емкостей не рекомендуется.

Расширительный бак для отопления с принудительной циркуляцией монтируется на обратной трубе перед насосом. Принцип его работы заключается в компенсации превышения давления за счет изменения объема водяной камеры. Эластичная мембрана смещается, тем самым увеличивая полезный объем всей системы отопления.

Виды закрытых расширительных баков

Перед монтажом необходимо ознакомиться с особенностями этого элемента обвязки твердотопливного котла.

Оптимальный объем определяется значениями минимального и максимального давления в системе. По таблице из инструкции выбирается нужная модель.
Возможность замены мембраны. Это свойственно для относительно больших моделей расширительных баков емкостью от 30 л и более.
Установка спускного клапана на воздушную камеру для оперативного снижения давления в случае возникновения аварийной ситуации.

Рекомендуется проводить периодические проверки целостности мембраны. Определить возможный дефект (нарушение целостности) можно во время заполнения воздушной камеры.

Группа безопасности

Это обязательный компонент в схеме обвязки твердотопливного котла. Группа безопасности монтируется на выходной магистрали. Именно в этом месте системы наибольшие значения давления и температуры.

Группа безопасности котла

При появлении пара откроется клапан воздухоотводчика, тем самым стабилизируя давление. Помимо этого он предотвратит появление воздушных пробок. Аналогичную функцию выполняет предохранительный клапан. Но он удаляет не воздух, а теплоноситель. Важно правильно установить критические значения активации этих элементов обвязки. Для этого производители предусмотрели регулировочный винт.

Это общее описание обвязки для типичного твердотопливного котла. Ее комплектация может измениться в зависимости от фактических параметров системы отопления.

Читайте также: Как выбрать электрический котел отопления?, Схема подключения бойлера косвенного нагрева, Электрический котел для дачи, Электрические котлы отопления: Отзывы, Котел на отработке с водяным контуром

Монтаж расширительного бака отопления своими силами

Расширительный бак в системах отопления водяного типа играет важную роль, поскольку за счёт его установки удаётся справиться с увеличением объёма теплоносителя, когда он нагревается.

В настоящее время производители газовых котлов двухконтурного типа обеспечивают свою продукцию расширительными бачками. Однако их объёма может быть недостаточно, чтобы избавить систему от воздействия температурного расширения воды. Решить эту проблему можно своими силами путём монтажа ещё одного расширительного бачка в отопительную систему.

Когда установка бака может оказаться необходимой?

Встроенный в котёл расширительный бак функционирует следующим образом. Когда в результате нагревания происходит повышение давления, через установленный на баке входящий клапан в ёмкость поступает вода. Благодаря этому некоторая часть жидкости оказывается в ёмкости. Излишки остывшей жидкости при снижении температуры снова уходят в трубы и радиаторы, что позволяет в автоматическом режиме поддерживать теплоноситель в приемлемом объёме.

Обычно бачок котла располагает объёмом от шести до восьми литров, чего вполне достаточно для небольших по площади домов. Но если площадь и количество установленных радиаторов увеличивается, что достаточно часто бывает, то этого объёма будет недостаточно. Тогда необходимо установить ещё один бак.

В противном случае теплоноситель переполнит имеющуюся ёмкость и котёл автоматически выполнит аварийный сброс, который будет выполняться до стабилизации уровня давления. Когда же температура станет ниже, жидкость снова поступит в систему, но в ней уже не будет достаточного уровня давления для включения отопительного оборудования. Отсутствие тепла в холодное время года вызовет разрушение всей отопительной системы. В результате на её восстановление придётся потратить гораздо больше денег, чем на установку дополнительного бачка.

Дополнительная ёмкость не допустит аварийного сброса теплоносителя, так как вода сначала заполнит бак газового котла, а затем начнёт поступать во вспомогательную ёмкость. При этом есть возможность установить бак с запасом. Оптимальным вариантом являются расширительные ёмкости, объём которых составляет от десяти до двенадцати литров.

Предмонтажные работы

На подготовительном этапе необходимо настроить расширительный бак. Нужно перевернуть ёмкость вверх дном и снять заглушку из пластика, чтобы получить доступ к ниппелю. К нему подсоединяется насос для подкачки автомобильных шин.

Ниппель выкручивается для стравливания находящегося внутри воздуха, а насос подсоединяется к ниппелю. Внутрь бака нужно накачать воздух, чтобы уровень давления в нём составил 1,1 килопаскалей. В контуре отопления давление должно быть выше, по сравнению с расширительным бачком. Его уровень должен составлять 0,1-0,2 килопаскаля. После завершения подготовительной настройки можно переходить к монтажу дополнительного бака в отопительную систему.

Алгоритм проведения монтажных работ

Первый этап. Сначала нужно отключить от сети котёл, перекрыть все краны, чтобы жидкость не поступала к отопительному оборудованию, и слить теплоноситель из отопительного контура.

Второй этап. Установку бака можно выполнить, воспользовавшись аппаратом, с помощью которого выполняется пайка фитингов и других элементов. Чтобы в дальнейшем бак при необходимости можно было отсоединить от системы, не прибегая к сливу теплоносителя, необходимо установить “американку” – кран с фитингом, представляющий собой состоящий из двух частей элемент разъёмного типа. Одна часть такого крана припаивается к полипропиленовой трубе, а другая – подсоединяется резьбой к баку.

Чтобы две части крана были плотно соединены между собой, используется уплотнитель. Это может быть лён, который наматывается на уплотнительную пасту. После этого “американка” закручивается газовым ключом.

Третий этап. Перед началом монтажа нужно проверить отопительный контур на наличие в нём остатков воды. Только после этого можно монтировать расширительный бак в том место системы отопления, которое располагает минимальным давлением. Такие условия есть на обратке.

При этом не стоит забывать о том, что бак не должен мешать. Лучше всего его устанавливать рядом со стеной или в углу.

Четвёртый этап. Выполнение обвязки бака. Патрубок нужно припаять к тройнику и выполнить установку запорного крана на трубу. С противоположной стороны нужно припаять трубу, оборудованную муфтой, с помощью которой будет присоединена ёмкость. Эти работы можно выполнить либо на столе, либо на полу. Не очень удобно будет монтировать бак в систему, так как эту работу придётся выполнять на весу.

Затем к расширительному бачку подсоединяется “американка”. Трубу из полипропилена нужно разрезать и припаять к её окончанию тройник с расширительным бачком.

До заполнения системы теплоносителем необходимо промыть фильтр всей системы и заменить картридж в фильтре магистрального типа.

На заключительном этапе каждый из элементов устанавливается на своё место. После этого можно заполнить систему водой и дождаться, когда давление достигнет 1,2-1,3 килопаскаля. После этого с помощью кранов Маевского удаляется воздух из батарей и включается котёл.

termosys.ru