Как выполняется обвязка газового котла для отопления частного дома – пошаговое руководство

Чтобы обеспечить эффективное отопление жилых помещений, необходимо правильно направить газовый котел на обогрев частного дома. Он состоит из нескольких элементов, расположенных в определенной последовательности.

Разновидности подключения

Автономное отопление может быть реализовано с помощью:

1. Одноконтурный настенный котел с электронным розжигом, который обеспечивает принудительную циркуляцию в радиаторной системе.
2. Энергонезависимое настенное или любое напольное оборудование.
3. Энергонезависимый котел, который устанавливается в открытый контур с естественной циркуляцией.
4. Модификации отопительного контура для теплых полов. Характеризуется низкой температурой охлаждающей жидкости.
5. Одноконтурный котел, подключенный к системе горячего водоснабжения. Речь идет о схеме канализации газового котла отопления с бойлером
6. Двухконтурный котел, обеспечивающий отопление и горячее водоснабжение. Таким способом соединяется двухконтурный газовый котел с бойлером, который достаточно популярен.
7. Когда в контуре ГВС имеется рециркуляция воды. За счет постоянного движения воды в контуре полотенцесушители, подключенные к ГВС, остаются теплыми. Он также обеспечивает высокую скорость подачи горячей воды к смесителям.

Если разводка ГВС значительной протяженности не имеет рециркуляции воды, то перед нагревом ее придется долго сливать. Помимо известных недостатков, это приводит еще и к финансовым потерям. То же самое касается разводки ГВС без выхода без рециркуляции. При этом нагрев полотенцесушителей, подключенных к проводке, происходит исключительно во время забора воды.

Комплектация обвязки

Обвязка включает в себя следующие элементы:

• Мембранный расширительный бачок. Предназначен для компенсации скачков объема охлаждающей жидкости при прогреве. Такая необходимость возникает в закрытых системах отопления. Внутри контейнера находится эластичная мембрана, которая делит его пополам. Половина содержит воздух или азот (в этом случае стенки бака не подвергаются коррозии). Когда объем хладагента увеличивается, это вызывает сжатие газа: в результате общее давление в системе остается практически одинаковым. Стандартный объем расширительного бака составляет 10% от количества хладагента. Для ориентировочного расчета обычно используют соотношение 15 л/кВт мощности отопительного котла.
• Предохранительный клапан. Он сбрасывает излишки хладагента, когда давление в контуре поднимается до опасных значений. В результате трубы и радиаторы не лопаются. Для отвода воды в канализацию предусмотрен сливной патрубок. Если этот клапан работает исправно, это свидетельствует о недостаточной емкости расширительного бачка.

• Вентиляция. В случае воздушных пробок они автоматически удаляются. Речь идет о скоплениях воздуха, образовавшихся в системе в результате слива охлаждающей жидкости. Из-за них возникают гидравлические шумы и дополнительные препятствия нормальной циркуляции в режиме малого гидронапора.
• Манометр. Контролирует рабочее давление в контуре. Иногда его заменяет термоманометр, который также устанавливает температуру. На шкале прибора должны быть отметки до 4 атмосфер.
• Открытый расширительный бачок. Заменяет расширительный бак, воздухоотводчик и предохранительный клапан в открытом контуре. В этом случае система не сталкивается с проблемой избыточного давления. Кран используется для подключения вентилируемого бака к системе ГВС: это обеспечивает пополнение контура.
• Бойлер косвенного нагрева. Горячая вода готовится внутри этого термоизолированного бака с теплообменником. Подвод тепла осуществляется с помощью теплоносителя, поступающего через теплообменник из системы отопления. Этот элемент входит в схему обвязки одноконтурного газового котла отопления, подключение бойлера косвенного нагрева должно производиться специалистами.

• Циркуляционный насос. Благодаря ему осуществляется принудительная циркуляция теплоносителя по контуру отопления. При выборе подходящего насоса обратите внимание на уровень создаваемого им давления и производительность. Показатель потребляемой мощности в современных моделях регулируется в пределах от 50 до 200 Вт. Благодаря этому скорость теплоносителя можно менять в зависимости от ситуации.
• Гидропушка. К этому резервуару с помощью труб можно подключить различные отопительные контуры. Ваша задача состоит в том, чтобы совместить подающую и обратную трубы. В результате можно объединять системы с разными температурами и скоростями теплоносителя, сглаживая их взаимное влияние.

• Грубый фильтр. Крупные частицы воды задерживаются внутри сетчатого отстойника фильтра. Чаще всего речь идет о песке и хлопьях. В результате предотвращается засорение тонких трубок теплообменника в газовом котле.
• Двух- и трехступенчатые термостатические смесители. Благодаря им можно создать рециркуляцию теплоносителя, температура которого на порядок ниже показателей в основном контуре. Для управления заслонкой смесителя используется термоголовка. Клапан меняет свое положение в зависимости от температуры чувствительного элемента.

Трубы

С помощью труб газовый котел подключается к системе отопления, и теплоноситель разводится в нужных направлениях.

Если проектирование автономной системы отопления выполнено правильно, то ее параметры абсолютно стабильны и управляемы:

• Температура внутри конвекционных контуров (оснащенных радиаторами или конвекторами). Она не должна быть больше +75-80 градусов. Теплый пол с подогревом не превышает +25-35 градусов.
• Давление. Допустимые пределы: 1 -2,5 кгс/см2.

При выходе из строя циркуляционного насоса термостат практически мгновенно остановит процесс горения. Это защитит охлаждающую жидкость от перегрева и закипания. По этой причине коммутацию котлов и разводку отопления часто выполняют полимерными и металлополимерными трубами, что позволяет сэкономить на покупке дорогостоящих металлических изделий.

Некоторые рекомендации:

• Для осуществления последовательной разводки радиаторов и включения котла чаще всего используют металлопластиковые трубы с напорными фитингами. Еще один распространенный вариант – полипропиленовые изделия с алюминиевым армированием.
• При установке резьбовых фитингов на металлопластик необходимо соблюдать особую осторожность: если уплотнительные кольца будут немного смещены, это вызовет течь. Как правило, такой дискомфорт следует ожидать после нескольких циклов нагревания и охлаждения.
• Неармированный (или армированный стекловолокном) полипропилен имеет очень высокое удлинение. Повышение температуры на 50 градусов вызывает удлинение каждого метра трубы примерно на 6,5 и 3,1 мм соответственно. Этот вариант тоже не подходит.
• Для организации лучистой разводки или теплого пола применяют также металлопластиковые трубы в напорных фитингах, трубы из сшитого полиэтилена или термомодифицированного полиэтилена.

Разновидности схем отопления частного дома

В самом простом варианте схемы котла трубы отсутствуют. В подавляющем большинстве случаев заводская комплектация котлов с электронным зажиганием состоит из следующих элементов: насоса, расширительного бака, автоматического воздухоотводчика и клапана (с настройкой давления 2,5 кгс/см2). Расположение всех трубных узлов — здание: в результате комплекс трансформируется в мини-котельную.

В качестве дополнительных элементов система может комплектоваться:

• Фильтр. Место его установки – входной патрубок. В результате теплообменник получает защиту от загрязнения, при этом увеличивается гидравлическое сопротивление контура. Это приводит к снижению скорости теплоносителя, а насос испытывает дополнительную нагрузку.
• Шаровые краны. Они монтируются на входной и выходной секциях. Это позволяет демонтировать теплообменник или котел, сохранив отопительный контур.

Напольные газовые котлы с пьезорозжигом

Котлы с пьезоподжигом и напольным оборудованием не относятся к мини-котельным – речь идет о отопительных приборах, которым нужны внешние трубы.

Оно включает:

• Бомбить. Для выбора производительности насоса используется формула Q = 0,86R/Dt (Q — производительность в м3/ч, R — тепловая мощность котла или отдельного контура, Dt — разница температур между ехать и возвращаться). Чтобы система конвекционного отопления с газовыми котлами работала нормально, перепад температур должен составлять 20 градусов (+75-80 градусов на подаче и +55-60 на обратке). Мощность котла 36 кВт предполагает следующую минимально разумную производительность насоса: 0,86х36/20 = 1548 м3/ч.
• Мембранный расширительный бак.
• Предохранительный клапан.
• Автоматическая вентиляция воздуха.
• Манометр.

Оптимальное расположение группы безопасности – выход из котла: именно здесь показатели температуры и давления достигают максимальных значений. Насос размещен перед котлом, в зоне более низкой температуры теплоносителя (это позволяет значительно продлить срок службы крыльчатки и резиновых уплотнений). Расширительный бак можно монтировать в любом месте системы: главное, чтобы расстояние до рабочего колеса насоса было не более двух диаметров (если оно установлено напротив насоса).

При установке после насоса это расстояние увеличивается до восьми диаметров. Это расстояние необходимо для того, чтобы пики давления, возникающие при работе насоса, не снижали срок службы мембраны бака. Во избежание появления конденсата теплообменник обычно оснащают небольшим дополнительным циркуляционным контуром. Если обратка остывает, то предусматривается добавление внутрь нее более горячего теплоносителя (забирается из подающей трубы с помощью смесительного узла).

Естественная циркуляция

Гравитационная система характеризуется полной энергонезависимостью: ее работа обеспечивается атмосферным давлением. Вместо громоздкой предохранительной группы в трубах одноконтурного котла достаточно расширительного бака. На заливке перед теплообменником котла желательно установить воздушник: это позволит воде полностью стекать в канализацию или дренажный колодец. Обычно такая необходимость возникает в случае длительной вылазки на природу или при отключении подачи газа. В результате система защищена от размораживания.

Отдельные узлы системы расположены следующим образом:

1. Бак рекомендуется устанавливать выше всех остальных элементов.
2. Засыпка, расположенная сразу после котла, укладывается в вертикальном направлении (допускается небольшой угол). Благодаря ускорительной секции вода, нагретая в теплообменнике, поднимается к верхней точке наполнения подачи.
3. При размещении засыпки после резервуара важно поддерживать постоянный уклон. В результате охлаждающая вода будет возвращаться самотеком: пузырьки воздуха смогут выйти внутрь расширительного бачка.
4. Котел должен быть опущен как можно ниже. Лучшее место для установки обогревателя – яма, подвал или погреб. За счет разницы высот между теплообменником и нагревателями обеспечивается достаточный уровень гидравлического давления, что обеспечивает циркуляцию воды в контуре.

Некоторые особенности обустройства инерционной системы отопления:

• Для внутреннего диаметра наполнителя выбран показатель 32 мм. Если используются пластиковые или металлопластиковые трубы, наружный диаметр составляет 40 мм. Благодаря значительному сечению достигается компенсация минимального гидравлического давления, за счет которого движется теплоноситель.
• Гравитационная система иногда включает насос: однако это не означает, что контур теряет энергетическую независимость. В этом случае насос устанавливается не в заправочном пространстве, а параллельно ему. Для соединения отдельных соединений используется обратный клапан шарового типа, отличающийся очень низким гидравлическим сопротивлением. Также установлен шаровой кран. В случае остановки насоса байпас закрывается, что поддерживает работу контура естественной циркуляции.

Теплые полы

Есть несколько вариантов их подключения.

Гидрострелка

Этот узел включает в себя оба контура:

1. Первый использует движение теплоносителя между гидровалом и теплообменником котла.
2. Во втором подключается один или несколько отопительных контуров с разным уровнем нагрева.

Принципы работы следующие:

• Вертикальная гидравлическая стрелка позволяет выбирать хладагент разной температуры. Верхняя часть будет горячей, а нижняя – холодной.
• При заборе воды из верхней пары выпусков допускается перевод отопления на конвекцию. Нижняя пара используется в напольной схеме.
• Указатель температуры теплоносителя ниже уровня включения обратки контура на стыке гидровала и котла может заметно опуститься.

Рециркуляция

В положении, параллельном отопительному контуру главного радиатора или малому контуру в районе котла к гидрострелке, устраивают низкотемпературный контур. Он включает в себя байпас и трехходовой термостатический клапан. Благодаря насосу вода постоянно циркулирует внутри труб теплого пола.

Трехходовой смеситель используется для забора новых порций горячего хладагента из линии подачи, когда температура внутри линии обратки падает. Его можно заменить простым термостатическим клапаном, снабженным выносным датчиком температуры капиллярного типа или электрической термопарой. Место установки датчика – ниша в обратке теплого пола. Клапан срабатывает при снижении температуры охлаждающей жидкости.

Радиаторное подключение последовательного типа

Такой вариант возможен, если используется конденсационный газовый котел, ведь работа классического оборудования затруднительна при температуре обратки ниже +55 градусов. Дело в том, что охлаждаемый теплообменник накапливает на своей поверхности конденсат. В продуктах сгорания газа наряду с водой и углекислым газом содержатся агрессивные кислоты. В этом случае возникает реальная угроза разрушения стальных или медных теплообменников.

Конденсационные котлы имеют другой принцип работы. Для сбора продуктов сгорания используется специальный теплообменник из нержавеющей стали (экономайзер). В результате происходит дополнительная теплоотдача и повышение КПД оборудования. За счет этого оптимальный уровень температуры обратки +30-40 градусов. Система отопления состоит из двух последовательно соединенных контуров: радиаторного и теплого пола. Обратная труба первого является подающей трубой второго.

Одноконтурные котлы с питанием для ГВС

Для обеспечения горячей водой вместе с группой безопасности, насосом и расширительным баком обвязка одноконтурного газового котла должна включать бойлер косвенного нагрева. Возможно подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией. Нагрев воды в этом случае осуществляется благодаря теплоносителю из отопительного контура. Это приводит к появлению двух циркуляционных контуров: большого (через систему отопления) и малого (через котел). Каждый из них имеет запорную арматуру, что позволяет включать их по отдельности. Для прерывания заполнения подачи используется схема обвязки одноконтурного котла с бойлером, сразу после чего краном монтируется байпас.