Обвязка котла: схемы для твердотопливных и газовых котлов

Организация отопительной системы включает в себя соединение котла с отопительными приборами, такими как радиаторы, конвекторы и теплый пол. Кроме того, в системе должны быть элементы, обеспечивающие безопасность работы. Сам процесс подключения этих компонентов называется «обвязкой котла».

Что такое обвязка и из чего ее делают

Ключевыми компонентами отопительной системы являются котел и отопительные устройства, такие как радиаторы или теплый пол. Связывающее звено между ними и гарантия безопасности работы — это обвязка. В зависимости от характеристик котла, используются различные приспособления, что приводит к необходимости различать обвязку твердотопливных и автоматизированных (чаще газовых) котлов. У них применяются разные рабочие механизмы, особенно в отношении возможности нагрева теплоносителя до высоких температур в процессе активного горения и наличия автоматизации. Это создает определенные ограничения и требования к обвязке котлов, использующих твердое топливо.

Что должно быть в обвязке

Для безопасной работы системы отопления обвязка котла должна включать несколько важных устройств. В ее состав обязательно входят:

• Манометр. Для наблюдения за давлением в системе.
• Автоматический воздухоотводчик. Способствует удалению воздуха из системы, предотвращая образование воздушных пробок и обеспечивая беспрепятственное движение теплоносителя.
• Аварийный клапан. Служит для сброса избыточного давления (подсоединяется к канализации, так как сбрасывается часть теплоносителя).
• Расширительный бак. Потребен для компенсации теплового расширения. В открытых системах он устанавливается в верхней части и представлен как обычная емкость. В закрытых системах, которые обязательно оснащены циркуляционным насосом, используется мембранный бачок. Он монтируется в обратном трубопроводе перед входом в котел. Также, при использовании котла для горячего водоснабжения, требуется дополнительный расширительный бак в этом контуре.
• Циркуляционный насос. Обязателен в системах с принудительной циркуляцией. Может быть установлен и в системах с естественной циркуляцией для повышения эффективности отопления. Устанавливается на подаче или обратке до первого отводного соединения.

Некоторые из этих компонентов уже могут быть установлены под корпусом настенного газового котла. Обвязка таких агрегатов довольно проста. Чтобы избежать усложнения системы лишними отводами, манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан объединяются в одну группу, что позволяет их установить на специальный корпус с тремя отводами.

Группу безопасности монтируют на подающем трубопроводе сразу после выхода из котла. Установка должна быть такой, чтобы обеспечивалась легкость контроля давления и возможность ручного сброса давления при необходимости.

Какими трубами делать

Сегодня металлические трубы в системах отопления уступают место полипропиленовым и металлопластиковым. Обвязка газового котла или любого другого автоматизированного агрегата (таких как пеллетные, на жидком топливе или электрические) может производиться именно с использованием этих типов труб.

При подключении твердотопливного котла, по крайней мере, в метре на подаче следует использовать металлическую трубу, и лучше всего — медную. Затем можно переходить на металлопластик или полипропилен. Однако это не гарантирует, что полипропилен не подвержен разрушению. Желательно предусмотреть дополнительную защиту от перегрева (закипания) теплоносителя в котле.

Какой тип полимерных труб лучше выбрать: полипропиленовые или металлопластиковые? Четкого ответа на этот вопрос нет. Обвязка полипропиленом отличается высоким качеством соединений — правильно сваренные трубы образуют монолит. (Как свариваются полипропиленовые трубы, читайте здесь). Однако максимальная температура теплоносителя в системе не должна превышать 80-90°C (в зависимости от типа трубы).

При длительном воздействии высоких температур полипропилен начинает ломаться и теряет свои свойства. Поэтому обвязка котла полипропиленом применяется только в низкотемпературных системах с автоматизированными котлами.

Металлопластиковые трубы имеют более высокую температуру эксплуатации — до 95°C, что достаточно для большинства систем. Их также можно использовать для обвязки твердотопливного котла, но только при наличии какого-либо защитного устройства от перегрева теплоносителя (об этом будет сказано ниже).

Тем не менее, у металлопластиковых труб есть два значительных недостатка: сужение в местах соединений (из-за конструкции фитингов) и необходимость регулярной проверки соединений на протечку со временем. Поэтому обвязка котла металлопластиком целесообразна только при использовании воды как теплоносителя. Незамерзающие жидкости обладают более высокой текучестью, поэтому в таких системах не рекомендуется применять обжимные фитинги — они все равно будут протекать, даже если прокладки заменить на более устойчивые к химическим воздействиям.

Обвязка газовых котлов

Современные газовые котлы имеют надежную автоматизацию, которая регулирует все параметры работы устройства: давление газа, наличие пламени, уровень давления и температуру теплоносителя в системе. Существуют даже системы, которые могут адаптировать работу котла в зависимости от погодных условий. Настенные газовые котлы обычно включают такие важные устройства, как:

• группа безопасности (манометр, клапан для сброса воздуха, аварийный клапан);
• расширительный бак;
• циркуляционный насос.

Параметры всех этих элементов приводятся в технических характеристиках газовых котлов. При выборе модели важно обратить внимание на эти данные и подбирать котел не только по мощности, но и по вместимости расширительного бака, а также по максимальному объему теплоносителя.

Схема обвязки настенного газового котла

В самом простом исполнении обвязка котла может включать лишь отсечные краны на вводе в котел, чтобы в случае необходимости можно было провести ремонтные работы. Также на обратном трубопроводе, из системы отопления, устанавливается фильтр-грязевик для удаления возможных загрязнений. И это вся обвязка.

На изображении выше установлены угловые шаровые краны, но это не обязательно — можно использовать обычные модели, а трубы можно разместить ближе к стене с помощью уголков. Важно отметить, что с обеих сторон от фильтра стоят краны — это сделано для возможности снять его и очистить без необходимости сливать систему.

Если подключается одноконтурный настенный газовый котел, процесс еще проще — подводят только газ (это работа газовщиков), а также подачу горячей воды к радиаторам или водяному теплому полу и обратку от них.

Схемы обвязки напольных газовых котлов

Настольные газовые котлы также оснащены автоматизацией, однако в них не предусматриваются ни группа безопасности, ни расширительный бак, ни циркуляционный насос. Все эти устройства требуется устанавливать дополнительно, что усложняет схему обвязки.

На двух представленных схемах классической обвязки котла имеется дополнительная перемычка. Это так называемая «антиконденсационная» петля, необходимая в больших системах, если температура воды в обратном трубопроводе слишком низкая и может привести к образованию конденсата. Для решения этой проблемы используется данная перемычка, которая помогает подмешать горячую воду из подачи к обратному трубопроводу, повышая температуру выше точки росы (обычно это 40°C). Существует два основных метода реализации:

• установка циркуляционного насоса с выносным датчиком температуры в перемычке;
• использование трехходового клапана.

В схеме с циркуляционным насосом перемычка выполняется трубой меньшего диаметра по сравнению с основными магистральными трубопроводами. Датчик устанавливается на трубе обратки. При понижении температуры ниже установленного значения активируется питание насоса, добавляя горячую воду. При достижении температуры выше предела насос отключается. Второй насос — это насос отопительной системы, который работает постоянно, пока функционирует котел.

Во втором варианте с трехходовым клапаном он открывает подачу горячей воды, когда температура понижается (параметр устанавливается на клапане). В этом случае насос располагается в обратном трубопроводе.

Обвязка твердотопливного котла

Каждый владелец твердотопливного котла понимает, что во время активного горения выделяется значительное количество тепла. Со временем приходит понимание, когда и как лучше закрывать заслонку, какие временные промежутки выбирать и так далее. Но стоит лишь на мгновение отвлечься, и вода в системе может перегреться и даже закипеть.

Чтобы избежать подобной ситуации, обвязка котла без автоматизации должна включать несколько устройств, препятствующих закипанию. Только в этом случае возможно использование полимерных труб для разводки по дому. Иначе, в какой-то момент перегрев теплоносителя может размягчить материал трубы, что приведет к их разрыву и последствиям. Поэтому обвязка твердотопливного котла, помимо традиционных компонентов — группы безопасности, расширительного бака и циркуляционного насоса — подразумевает наличие множества дополнительных устройств и часто требует значительных расходов.

Циклический режим функционирования котлов, работающих на твердом топливе, часто приводит к резким перепадам температуры в помещении: в моменты активного горения становится очень жарко, а после окончания сгорания топливного материала — холодно. Для решения этой проблемы можно установить бойлер косвенного нагрева или теплоаккумулятор. Обе системы представляют собой ёмкости с водой, однако их предназначение и подключение имеют свои отличия.

Обвязка с бойлером косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева обеспечивает комфортный нагрев воды для горячего водоснабжения и подключается с одной стороны к отопительной системе, а с другой — к разветвлению горячей воды. Это позволяет не только сгладить перепады температуры, но и обеспечивать подогрев воды для бытовых нужд. Это действительно неплохое решение.

Как же работает такая схема? В случае, если температура воды в бойлере оказывается ниже установленного уровня, котел начинает нагревать воду в баке. В это время система отопления отключается и немного остывает. Когда нужная температура достигается, котел вновь переключается на систему отопления. После расхода горячей воды температура в баке падает, и начинается новый цикл подогрева.

Несмотря на простоту, даже при данной системе возможен перегрев, так как расход горячей воды и активное сгорание топлива не всегда совпадают по времени, что может привести к перегреву.

Схема с теплоаккумулятором

Второй способ состоит в установке теплоаккумулятора. Это тоже ёмкость с водой, но она подключается исключительно к системе отопления и служит для сглаживания температурных колебаний в системе.

Такой вариант более надежен, однако для его реализации требуется создание нескольких отдельных контуров. Котел нагревает воду в теплоаккумуляторе, который подключается к его входам. Это один замкнутый контур. Второй контур идет на отопление — горячая вода выходит из верхней части теплоаккумулятора и подается в систему, в то время как остывшая вода с обратного трубопровода поступает в нижнюю часть того же устройства. При необходимости можно подключить еще и систему водяного теплого пола.

При таком устройстве отсутствует привычное для твердотопливного котла резкое повышение температуры в момент активного сгорания. Это связано с тем, что добавляется объем бак, что делает перегрев воды почти невозможным. Когда топливо выгорает и в обычной системе начинается падение температуры, в системе с теплоаккумулятором продолжает расходоваться накопленное тепло, полученное во время нагрева. Таким образом, устанавливается более равномерный температурный режим и увеличивается промежуток между закладками топлива.

Такое подключение котла на твердом топливе окажется более надежным, а разбивку системы от теплоаккумулятора можно проводить с помощью полипропиленовых труб. Однако следует учитывать, что контур от котла до накопителя обязательно должен быть выполнен из металлических труб. В этой ситуации допустимо использовать стальные, но предпочтительнее медные трубы.

Обвязка ТТ котла с клапаном от перегрева

Еще один способ защиты твердотопливного котла от перегрева — установка автоматического устройства для защиты от избыточной температуры. Это специализированный клапан с температурным датчиком. Принцип его работы весьма прост: при достижении определённой температуры (обычно 95-97°С) клапан открывает подачу холодной воды из водопровода и сбрасывает излишки перегретой воды в канализацию. В качестве примера можно привести клапаны REGULUS DBV 1-02 и Regulus BVTS 14480.

Несмотря на то, что клапаны производятся одной компанией, они могут иметь различные конструкции и схемы монтажа. Например, REGULUS DBV устанавливается на выходе из котла и оснащен встроенным датчиком. Клапан защиты от перегрева, такой как Regulus BVTS 14480, имеет выносной датчик и может монтироваться как на входе, так и на выходе (схема установки представлена ниже). Прекрасное преимущество этого варианта заключается в том, что клапан может работать в системах с естественной циркуляцией, так как для его функционирования не требуется давление.

Ориентировочная стоимость таких клапанов варьируется от 40 до 60€, что значительно дешевле, чем установка теплоаккумулятора или бойлера косвенного нагрева, хотя и эта схема не решает проблему температурных колебаний. Эти клапаны также можно применять для повышения надежности систем, где установлен бойлер, тем самым исключая риск перегрева.

Что еще необходимо в системе

Общая схема подключения котла будет неполной без крана для слива и заполнения системы. Лучше всего, если эти кран будут отдельными. Их конкретное размещение зависит от архитектуры системы, но существуют некоторые общие правила:

• Кран для слива располагается в самой нижней точке системы. Это крайне важно, если необходимо будет законсервировать отопление на зиму, так как нужно, чтобы в системе было как можно меньше теплоносителя. Если система функционирует зимой постоянно, обычно к одному из радиаторов добавляют кран (с патрубком или без), который и будет использоваться для слива. Если в качестве теплоносителя используется вода, подключается вход от водопровода. Для настенного газового котла предназначен специальный патрубок с постоянным краном. Холодная вода подключается через этот вход, и при необходимости кран открывают на короткий срок для подпитки. Если в котле нет специального патрубка, в трубопроводе подачи (желательно выше) также устанавливается кран. Альтернативный вариант — на участке трубы, соединяющейся с расширительным баком.
• 

В ряде систем существует возможность осуществлять слив и залив с помощью одного крана. Это становится реальным при наличии насоса, который закачивает теплоноситель, и манометра, позволяющего отслеживать уровень создаваемого давления. Если на системе предусмотрен отдельный кран для заполнения, расположенный в верхней части, ее можно заполнить автоматически за счет гравитации.

Вопросы по теме

Как влияет выбор схемы обвязки котла на эффективность отопительной системы?

Выбор схемы обвязки котла имеет значительное влияние на эффективность отопительной системы. Правильная схема позволяет оптимально распределить тепло между различными участками системы, минимизируя теплопотери и устраняя «мёртвые» зоны. Например, в случае с твердотопливными котлами важно учитывать особенности их работы и время прогрева, чтобы избежать перегрева и получать максимальную отдачу от топлива. Газовые котлы, в свою очередь, могут лучше справляться с изменяющейся нагрузкой при правильно организованной обвязке, что способствует экономии топлива и увеличению срока службы оборудования.

Что такое «направленная обвязка» и в каких случаях её использовать?

«Направленная обвязка» — это метод организации соединений в системе отопления, который обеспечивает равномерное распределение теплоносителя между потребителями, например радиаторами. Такой подход особенно полезен в домах с несколькими этажами или большими по площади помещениями, где важна стабильная температура во всех зонах. Использовать направленную обвязку стоит в тех случаях, когда необходимо добиться высокой степени комфорта и минимизировать температурные колебания.

Какие схемы обвязки наиболее популярны для твердотопливных и газовых котлов, и в чем их отличие?

Наиболее популярными схемами обвязки для твердотопливных котлов являются «схема с верхним подключением» и «схема с нижним подключением». Первую используют для повышения эффективности работы котла, так как позволяет забрать горячий теплоноситель непосредственно из верхней части котла. В случае газовых котлов часто применяют «двухтрубную систему» с понижением давления в обратной линии, что поддерживает постоянный температурный режим. Основное отличие в том, что твердотопливные котлы требуют более тщательного контроля за температурным режимом и обратным потоком, в то время как газовые котлы более стабильно работают при изменениях нагрузки и температур.