Схема обвязки котла отопления (газового и электрического)

Базовые принципы подключения твердотопливного агрегата

Рассматривая, как правильно подключить твердотопливный котел, необходимо обратить внимание на базовые элементы обвязки, обеспечивающие безопасность функционирования теплогенератора. Речь идет о группе безопасности и смесительном узле

Манометр помогает следить за давлением в системе, воздухоотводчик служит для удаления воздушных пробок, а предохранительный клапан сбрасывает излишки пароводяной смеси, когда давление превышает заданные параметры

Группа безопасности, в состав который входит манометр, а также предохранительный клапан и воздухоотводчик, смонтированные на одном коллекторе, устанавливается непосредственно на выходном патрубке котельного агрегата. Манометр помогает следить за давлением в системе, воздухоотводчик служит для удаления воздушных пробок, а предохранительный клапан сбрасывает излишки пароводяной смеси, когда давление превышает заданные параметры.

Смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой устанавливается совместно с байпасом (перемычкой), соединяющим трубу подачи и обратки, за счет чего формируется малый циркуляционный контур.

Работает система, предохраняющая котел от конденсата и температурного шока, по следующей схеме:

Пока топливо разгорается, клапан перекрывает поток остывшего теплоносителя из большого контура системы отопления. В результате циркуляционный насос гоняет по малому кругу ограниченный объем теплоносителя.
На трубе обратки установлен датчик, соединенный с термоголовкой трехходового клапана. Когда теплоноситель в обратном трубопроводе нагревается до 50-55 градусов, термоголовка срабатывает и нажимает на шток клапана.
Клапан плавно приоткрывается и остывший теплоноситель начинает понемногу поступать в рубашку котла, смешиваясь с нагретым из байпаса.
Когда все радиаторы прогреваются и температура обратки повышается до безопасных для котла значений, трехходовой клапан перекрывает байпас, полностью открывая проход потоку теплоносителя по обратному трубопроводу.

Базовая схема подключения твердотопливного котла к отопительной системе максимально проста и надежна, монтаж обвязки можно выполнить самостоятельно.

Важно знать, как подключить твердотопливный котел с использованием полимерных труб, чтобы избежать распространенных проблем:

Полимерные трубы небезопасно использовать для обвязки котла – они могут не выдержать аварийного повышения температуры и давления. Поэтому обвязку рекомендуется выполнить сталью или медью, а полимерные трубы подсоединять уже к коллектору, распределяющему теплоноситель по отопительным контурам. В крайнем случае, металлическую трубу монтируют только между подающим патрубком котла и группой безопасности.
Использование толстостенной полипропиленовой трубы для обратного трубопровода на участке между трехходовым клапаном и патрубком котла приводит к тому, что накладной температурный датчик реагирует на нагрев теплоносителя с заметным запозданием. Лучше установить металлическую трубу.

Насос для системы отопления с принудительной подачей теплоносителя устанавливается на трубу обратки между трехходовым клапаном и котлом. Такое расположение позволяет ему обеспечить циркуляцию воды или антифриза по малому кругу. Ставить циркуляционный насос на трубу подачи нельзя, поскольку устройство не рассчитано на работу с пароводяной смесью, которая образуется при перегреве теплоносителя. Остановка насоса ускорит или спровоцирует взрыв отопительного котла, поскольку в него перестанет поступать остывший теплоноситель.

Как удешевить обвязку

Базовая схема подключения твердотопливного котла предусматривает использование трехходового смесительного клапана, оснащенного термоголовкой и накладным датчиком. Это оборудование достаточно дорого стоит, и его можно заменить более дешевым вариантом – трехходовым клапаном с вмонтированным термостатическим элементом. Такое устройство отличается фиксированной настройкой – клапан срабатывает, когда температур среды достигает 55 или 60 градусов (в зависимости от модели).

Установка клапана, поддерживающего фиксированную температуру, снижает финансовые затраты на монтаж защиты твердотопливного агрегата от конденсата и термических перепадов. Теряется возможность гибко управлять температурой теплоносителя, отклонения от заданного значения могут достигать 1-2 градусов, но это не является критичным.

Параллельное включение котлов

При параллельном включении (в случае отключения автоматики одного из котлов) вода из обратки проходит по отключенному котлу, преодолевая гидравлическое сопротивление его контура, что означает дополнительный расход электричества для циркуляционного насоса. Плюс к тому, обратка (охлажденка), пройдя через нерабочий котел, подмешивается к подаче от оставшегося в работе котла, которому, в свою очередь, приходится увеличивать мощность с целью компенсации подмеса от обратки. Чтобы этого не случалось, мастеру-сантехнику приходится перекрывать трубопроводы вручную (при помощи вентилей), либо устанавливать автоматику, снабженную сервоприводами.

Виды и характеристика трубных изделий для системы отопления

Полипропиленовые трубопроводы подразделяются на 4 категории:

PN 10 – трубы с тонкой стенкой, для сред низкого давления не более 1 атм и Т до 45 С, в системе отопления котлов практически не используются, разве в канализационных низкотемпературных самотечных линиях или низкотемпературной конструкции «теплый пол».
PN 16 – немного лучшее качество, Т до 60С, а давления -1.6 атм, но все же для котлового агрегата с выходом среды до 95 С – материал не годится.
PN 20 – имеет технические характеристики Т до 80 С, а давление среды до 20 атм, могут использоваться в схемах горячего водоснабжения или низкотемпературном отоплении небольших по площади одноэтажных построек.
PN 25 – с температурой среды до 95 С и давлением до 25 атм допустимы для использования в практически любой отопительной системе, кроме работающих на паре и конденсате.

Кроме маркировки, необходимо учитывать коэффициент теплового расширения труб, поскольку трубы нагреваясь очень сильно удлиняются, без учета этих свойств, новая смонтированная система при первом запуске, будет деформирована с образованием многочисленных утечек. Проблему решают двумя способами — монтируют компенсационные петли, снижающих удлинение и применение труб с армирующим слоем. Этот вариант реализован в трубах PN 25.

Трубы PN 25, армированные стекловолокном

Распространённые ошибки во время обвязки газового котла

Большой котёл нагревает воду быстрее, а значит, потребляет больше топлива. Это также стоит иметь в виду при покупке и подключении газового оборудования

Особое внимание уделите контролю над уровнем давления в расширительном баке. Неправильно подобранный размер бака также может негативно отразится на работе всей системы в целом. Схема обвязки двухконтурного котла — дело непростое

Оптимальным решением станет обращение в специализированную газовую службу, сотрудники которой быстро подключат установку к системе газоснабжения

Схема обвязки двухконтурного котла — дело непростое. Оптимальным решением станет обращение в специализированную газовую службу, сотрудники которой быстро подключат установку к системе газоснабжения.

Все больше собственников не только частных домов, но и городских квартир, не желая зависеть от коммунальных структур, монтируют в своих жилищах автономные системы обогрева, «сердцем» которых является котел – генератор тепла. Но сам по себе он работать не может. Схема обвязки котла отопления – это совокупность всех вспомогательных приборов и труб, которые соединены по определенной схеме и представляют собой единый контур.

Для чего необходима

Обеспечение циркуляции жидкости по системе и передача тепловой энергии в помещения, в которых установлены отопительные приборы – радиаторы.
Предохранение котла от перегрева, а также защита жилища от проникновения в него природного или угарного газов в случае возникновения нештатных ситуаций. Например, пропадание пламени горелки, протечка воды и тому подобное.
Поддержание давления в системе на требуемом уровне (расширительный бак).
Правильно смонтированная схема подключения газового котла (обвязка) позволяет ему устойчиво работать в оптимальном режиме, что значительно сокращает расход топлива и дает экономию на отоплении.

Основные элементы схемы

Генератор тепла – котел.
Мембранный (расширительный) бак – экспансомат.
Регулятор давления.
Трубная магистраль.
Запорная арматура (краны, клапана).
Фильтр грубой очистки – «грязевик».
Соединительные (фитинги) и крепежные элементы.

В зависимости от вида выбранного контура отопления (и котла) в ней могут быть и другие составные части.

Схема обвязки двухконтурного отопительного котла, как и одноконтурного, зависит от многих факторов. Это и возможности самого агрегата (в том числе, и его комплектация), и условия эксплуатации, и особенности устройства системы. Но имеются и различия, которые определяются принципом движения теплоносителя. Так как в частных жилищах используются котлы, обеспечивающие и теплом, и горячей водой, рассмотрим пример классической обвязки именно двухконтурного прибора с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Контур отопления

Вода, нагретая в теплообменнике до нужной температуры, с выхода котла «уходит» по трубам к радиаторам, которым и передает тепловую энергию. Охлажденная жидкость возвращается обратно на вход генератора тепла. Ее движением управляет циркуляционный насос, которым оснащен практически каждый агрегат.

Между последним в цепочке радиатором и котлом устанавливается расширительный бак для компенсации возможных перепадов давления. Здесь же – «грязевик», предохраняющий теплообменник от мелких фракций, которые могут попасть в теплоноситель из батарей и труб (частички ржавчины и отложений солей).

Врезка трубы для подачи холодной воды (подпитка) делается на участке между котлом и первым радиатором. Если ее обустроить на «обратке», то это может вызвать деформацию теплообменника из-за разности температур его и «подпиточной» жидкости.

Контур ГВС

Работает, как и при пользовании газовой колонкой. На вход ГВС котла подается холодная вода из водопровода, а с выхода нагретая идет по трубам к точкам водоразбора.

Схема обвязки настенных котлов аналогична.

Существует и ряд других ее видов.

Гравитационная

В ней отсутствует водяной насос, а циркуляция жидкости происходит за счет разности температур на входе и выходе контура. Такие системы не зависят от электроснабжения. Мембранный бак открытого типа (ставится в самой верхней части трассы).

С первично-вторичными кольцами

В принципе, это аналог уже упоминавшейся гребенки (коллектора). Используется такая схема, если необходимо обогреть большое количество комнат и подсоединить систему «теплые полы».

Есть и другие, которые для частных домов не применяются. Кроме того, в перечисленных могут быть и некоторые дополнения. Например, смеситель с сервоприводом.

Статьи

Что такое обвязка и из чего ее делают

В системе отопления две основные части — котел и радиаторы отопления или теплый пол. То что их связывает и обеспечивает безопасность — это и есть обвязка. В зависимости от типа установленного котла используются разные элементы, потому обычно рассматривают отдельно обвязку твердотопливных агрегатов без автоматики и автоматизированных (чаще — газовых) котлов. У них разные алгоритмы работы, основные — возможность нагрева ТТ котла в фазе активного горения до высоких температур и наличие/отсутствие автоматики. Это накладывает ряд ограничений и дополнительных требований, которые приходится выполнять при обвязке котла, работающего на твердом топливе.

Пример обвязки котла — сначала идет медь, потом — полимерные трубы

Что должно быть в обвязке

Для обеспечения безопасной работы отопления обвязка котла должна содержать ряд устройств. Обязательно должны быть:

Манометр. Для контроля давления в системе.
Автоматический воздухоотводчик. Для спуска воздуха, попавшего в систему — чтобы не образовывались пробки и не стопорилось движение теплоносителя.
Аварийный клапан. Для сброса чрезмерного давления (подключается к системе канализации так как стравливается некоторое количество теплоносителя).
Расширительный бак. Необходим для компенсации теплового расширения. В системах открытого типа бак ставится в верхней точке системы и представляет собой обычную емкость. В закрытых системах отопления (обязательно с циркуляционным насосом) ставится мембранный бачок. Место установки — в обратном трубопроводе, перед входом в котел. Он может быть внутри настенного газового котла или устанавливается отдельно. При использовании котла для подготовки воды для ГВС также необходим расширительный бак в этом контуре.
Циркуляционный насос. Обязателен к установке в системах с принудительной циркуляцией. Для повышения эффективности отопления может стоять и в системах с естественной циркуляцией (гравитационных). Ставится на подачу или обратку перед котлом до первого ответвления.

Часть этих устройств уже установлена под кожухом газового настенного котла. Обвязка такого агрегата очень проста. Для того чтобы не усложнять систему большим количеством отводов манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан собирают в одну группу. Есть специальный корпус с тремя отводами. На него накручиваются соответствующие устройства.

Так выглядит группа безопасности

Устанавливают группу безопасности на подающем трубопроводе сразу на выходе котла. Ставят так, чтобы легко было контролировать давление и можно было вручную стравить давление в случае необходимости.

Какими трубами делать

Сегодня в системе отопления уже редко используют металлические трубы. Их все чаще заменяют на полипропилен или металлопластик. Обвязка газового котла или любого другого автоматизированного (пеллетного, на жидком топливе, электрического) возможна сразу этими видами труб.

Настенный газовый котел можно подключать полипропиленовыми трубами сразу от входа котла

При подключении твердотопливного котла хотя-бы метр трубы на подаче непроходимо делать металлической трубой и лучше всего — медной. Дальше можно ставить переход на металлопластик или полипропилен. Но и это — не гарантия того, что полипропилен не разрушится. Лучше всего сделать дополнительную защиту от перегрева (закипания) ТТ котла.

При наличии защиты от перегрева обвязку котла можно сделать полиропиленовыми трубами

Металлопластик имеет более высокую температуру эксплуатации — до 95°C, чего достаточно для большинства систем. Можно ими делать и обвязку твердотопливного котла, но только в случае наличия одной из систем защиты от перегрева теплоносителя (рассказано чуть ниже). Но металлопластиковые трубы имеют два существенных недостатка: сужение в месте соединения (конструкция фитингов) и необходимость регулярной проверки соединений, так как они со временем текут. Так что обвязку котла металлопластиком делают при условии использования в качестве теплоносителя воды. Незамерзающие жидкости более текучие, потому в таких системах обжимные фитинги лучше не использовать — они все равно будут течь. Даже если заменить прокладки на химически стойкие.

Нюансы и варианты обвязки для разных типов котлов

Общие рекомендации опытных мастеров:

Схема монтажа подбирается индивидуально.
Котел устанавливают согласно правилам СНИиП ниже уровня приборов отопления.
Напольный котел перед обвязкой полипропиленом устанавливается на металлическое или бетонное основание.
Системы принудительной вентиляции и аварийного освещения рекомендуются для всех вариантов агрегатов.
В обвязку устройства, работающего на газовом топливе, включается коаксиальный дымоход, который при монтаже уплотняется по всем стыкам.
После завершения обвязки котлоагрегата и дымохода, приступают к устройству системы безопасности в следующем порядке: приборы по давлению среды (манометры), защитные приборы и далее автоматический воздухоотводчик.
Коллекторную схему выполняют трубопровод PPR дюйма, по движению среды устанавливают защитные устройства, циркуляционный насос, гидрострелка и воздушник.
Для подачи отопительного теплоносителя к приборам нагрева от гребенки отводят 3 ответвления трубы PPR 1.0 дюйма, а остальные закрывают заглушками.
Подключают приборы нагрева и обратку.
В комбинированной системе нагрева контур теплого пола оборудуют самостоятельным наосом, при этом расширительный бачок устанавливают между гидрострелкой и котлоагрегатом.
Обвязку котлоагрегата завершают установкой дренажного крана, его используют также для заполнения контура, но лучше, если это будут два самостоятельных вентиля

Точка установки зависит от выбранной системы, но есть общие условия — дренажный вентиль устанавливается в нижней точке, что особенно важно, если планируется законсервировать систему зимой, чтобы в ней не осталось воды.

Газовое оборудование

Обвязку такого оборудования полипропиленовыми трубами выполняют с самостоятельной схемой и контурным насосом, создающим рабочее давление на малом участке сети от источника до распределителя.

Обвязывать такими трубами газовый агрегат допускается без стальных патрубков, поскольку температура нагрева на подаче не превышает 80 С.

В агрегате, работающем на газе, с чугунным бойлером, монтируют теплоаккумулятор, который помогает сбалансировать гидравлический режим и препятствует резким скачкам температур, влияющим на хрупкие чугунные поверхности нагрева. При обвязке 2х- контурных котлов дополнительно нужно размещать фильтры тонкой и грубой очистки воды.

Электрический нагреватель

Обвязка электрического котла полипропиленом вполне допустима. Котел имеет высшую оценку защитной системы, не дающей закипеть воде в агрегате, с последующим образованием пара и разрывом трубы. Процесс нагрева прекращается при отключении подачи электроэнергии на электронагревательные элементы.

Кроме того в системе имеются встроенные гидроаккумуляторы и устройства, для сброса излишнего давления среды, которое может образоваться при внезапном отключении электроэнергии и остановки насоса перекачки горячей воды к приборам нагрева и точкам водоразбора.

Обвязка твердотопливного котла

Схема с дополнительным теплообменником

Такая схема подключения котла является востребованной тогда, когда есть необходимость полностью гидроизолировать отдельные контуры отопительной системы. Такая надобность возникает при использовании в контурах различных теплоносителей. То есть в одном может двигаться вода, в другом — антифриз.

Изображаемая на разных фото обвязка выглядит так:

Котел.
Теплообменник.
Различные контуры теплосети.
Установленные на каждом контуре элементы безопасности, циркуляционный насос, сливной кран и кран подпитки.

Теплообменник является тепловым аккумулятором с как минимум тремя змеевиками. По одному циркулирует нагретая в котле вода, по другим двум — различные виды теплоносителей. Тепло с первого змеевика передается в другие через воду, в которой они расположены.

Польза дополнительного теплообменника также заключается в возможности совместить открытую и закрытую системы. Первая является более безопасной для работы котла, вторая — более щадящей для радиаторов.

Обвязка газовых котлов

Современные газовые котлы имеют хорошую автоматику, которая контролирует все параметры работы оборудования: давление газа, наличие пламени на горелке, уровень давления и температуру теплоносителя в системе отопления. Есть даже автоматика, которая может подстраивать работу под погодные данные. Кроме того настенные газовые котлы в большинстве случаев содержат и такие необходимые устройства как:

группу безопасности (манометр, клапан для стравливания воздуха, аварийный клапан);
расширительный бачок;
циркуляционный насос.

В настенных газовых котлах расширительный мембранный бак и группа безопасности уже установлены

Параметры всех этих устройств указаны в технических данных газовых котов

При выборе модели надо на них обращать внимание и выбирать модель не только по мощности, но и по объему расширительного бака и максимальному объему теплоносителя

Схема обвязки настенного газового котла

В самом простом случае обвязка котла содержит только отсечные краны на входе в котел — чтобы при необходимости можно было провести ремонтные работы. Еще на обратном трубопроводе, идущем из системы отопления, ставят фильтр-грязевик — для удаления возможных загрязнений. Вот и вся обвязка.

Пример обвязки настенного газового котла (двухконтурного)

На фото выше стоят угловые шаровые краны, но это, как вы понимаете, не обязательно — вполне можно поставить обычные модели, а трубы развернуть ближе к стене при помощи уголков

Также обратите внимание, что с двух сторон от грязевика стоят краны — это для того, чтобы была возможность снять его и почистить без слива системы

В случае подключения одноконтурного настенного газового котла все еще проще — подводят только газ (подключают газовщики), подачу горячей воды к радиаторам или водяному теплому полу и обратку от них.

Схемы обвязки напольных газовых котлов

Напольные модели газовых отопительных котлов тоже снабжены автоматикой, но не имеют ни группы безопасности, ни расширительного бака, ни циркуляционного насоса. Все эти устройства приходится устанавливать дополнительно. Схема обвязки из-за этого выглядит немного сложнее.

Схемы обвязки напольного газового котла

На двух схемах классической обвязки котла установлена дополнительная перемычка. Это так называемая «антиконденсационная» петля. Нужна она в больших системах, если температура воды в обратном трубопроводе слишком низкая, она может вызвать образование конденсата. Чтобы устранить это явление и устраивают эту перемычку. С ее помощью к обратному трубопроводу подмешивается горячая вода с подачи, подымая температуру выше точки росы (обычно 40 °C). Есть два основных способа реализации:

с установкой в перемычке циркуляционного насоса с выносным датчиком температуры (а фото вверху справа);
с использованием трехходового клапана (на фото внизу слева).

В схеме с циркуляционником на перемычке (конденсационный насос) ее делают трубой на шаг меньшего диаметра чем магистрали. Датчик прикрепляют к трубе обратки. При понижении температуры ниже заданной, включается цепь питания насоса, добавляется горячая вода. Когда температура станет выше пороговой, насос отключается. Второй насос — собственно системы отопления он работает все время, пока работает котел.

Во второй схеме с трехходовым клапаном он открывает подмес горячей воды при понижении температуры (выставляется на клапане). Насос в этом случае стоит на обратном трубопроводе.

https://youtube.com/watch?v=yHYOANv89hs

Варианты обвязки

Существует 4 основных и самых распространённых способов:

с циркуляцией естественной,
с принудительной,
коллекторная классическая,
на первично-вторичных кольцах.

Обводка с естественной циркуляциейЧтобы такое отопление исправно работало, необходимо учесть некоторые советы:

труба должна быть большого внутреннего диаметра (от 32 мм),
котёл устанавливается ниже радиаторов,
наклон труб должен составлять не менее 5 мм по ходу теплоносителя,
минимальное количество поворотов труб, чтобы не препятствовать естественному ходу жидкости в магистрали.

Принудительная циркуляцияОднако есть 2 способа решить такую проблему:

установка обводного трубопровода (байпас), что даст возможность системе, переключаться на естественную циркуляцию;
устроить качественную аварийную схему, благодаря которой можно будет сбросить лишнее тепло;
установить систему автономного питания (бесперебойник).

Коллекторная разводкаЕсть ряд преимуществ, которые появляются благодаря этому способу:

Каждый элемент отопления контролируется отдельно с коллекторного ящика, что даёт возможность отключать любой, не нарушая работы всей магистрали.
По всей магистрали одинаковая температура.

Обвязка на первично-вторичных кольцахЕсть 2 вида подключенных к котлу контуров:

Смесительные. Здесь на температуру теплоносителя влияет то, насколько открыта заслонка.
Прямые. В таком случае, нагрев жидкости производится от горелки.

Также существуют 2 способа подключения контуров:

Двухходовое подключение, когда теплоноситель подаётся насосами.
В трёхходовом подключении, каждый контур имеет отдельный кран, и соединён с бойлером, в котором подогревается теплоноситель.

Есть 4 варианта такой схемы.

Холодная вода подаётся из водопровода.
Насос переключается на дополнительный источник питания (например, аккумулятор)

Используя такой вариант, важно не забывать следить за подзарядкой этого источника.
Монтаж дополнительного контура с естественной циркуляцией. Этот небольшой контур отводит тепло после отключения насоса.
Одновременное использование двух контуров

Когда прекращает работать ветка, зависимая от электроэнергии, контур с естественной циркуляцией продолжает обогревать помещение.

Общие сведения об отопительной системе

Схемы подключения котла отопления различают по способу циркуляции теплоносителя.

По этому признаку системы бывают следующими:

Гравитационными. Это естественная циркуляция, когда идёт процесс замещения холодными массами нагретой жидкости, которая поднимается вверх. Теплоноситель возвращается в котёл самотёком, под действием гравитации. Такие системы имеют большое преимущество — они энергонезависимые, поэтому будут продолжать работать и при отсутствии электроэнергии.
Принудительными. Здесь нужна помощь электрических циркуляционных насосов. При такой схеме подключения отопительной системы с котлом прогрев радиаторов во всех комнатах идёт быстро и равномерно. Данный способ является оптимальным при монтаже системы отопления в большом доме.

По способу соединения труб с радиаторами схемы бывают следующие:

однотрубные, когда выполняется последовательное соединение отопительных приборов;
двухтрубные — параллельное соединение радиаторов;
бифилярные — последовательное соединение сначала первых половин приборов, после этого, для потока теплоносителя в обратном направлении, соединяют все их вторые половины.

Выводы и полезное видео по теме

Синхронизация работы и отключения котлов в параллельной установке:

Установка 2 котлов отопления, газового и электрического, мудрое решение для усиления мощности отопительного оборудования, а также для резервного обогрева здания. Параллельная установка агрегатов не настолько сложна, как может показаться вначале.

Главное, грамотно подобрать схему обустройства и рассчитать верно суммарную или резервную мощность оборудования. Если вы не уверены в своих силах и не можете справиться самостоятельно, лучше всего обратитесь к сантехникам. Они помогут вам быстро и качественно установить систему для надежного и комфортного теплоснабжения вашего дома.

Схема обвязки газовых и электрических котлов отопления