Как подключить два котла в системе отопления

В каких случаях необходимо установить два котла

Решение по установке второго котла возникает чаще всего в случаях, когда базовый котел не может самостоятельно нести всю тепловую нагрузку внутридомовой системы отопления. Такая схема устранят проблему дефицита мощности котельного оборудования.

Тем не менее, существуют и иные причины подключение двух котлов в одну систему отопления для обеспечения санитарной температуры в помещении:

1. Ошибочный предварительный расчет тепловой мощности отопительных установок.
2. Увеличенная отапливаемая площадь дома.
3. Необходимость увеличения функциональных возможностей источника теплоснабжения, например, установку системы ГВС или подогрев воздуха в калориферных установках.
4. Увеличение периода автономной работы источника отопления при применении разных видов энергоносителей, например, твердое топливо днем и электроэнергии по дифтарифному учету в ночное время.
5. Недостаток запасов по основному топливу, позволяет использовать два котлоагрегата, работающих на разных видах топлива.

Схемы отопительных систем с двумя и более котлами

Включением в схему отопления двух и более котлов можно преследовать цель не только наращивания отопительной мощи, но и снижения энергопотребления. Как уже говорилось, система отопления изначально рассчитывается на работу в самую холодную пятидневку года, все остальное время котел работает вполсилы. Предположим, что энергоемкость вашей отопительной системы 55 кВт и вы подбираете котел такой мощности. Вся мощность котла будет задействована всего несколько дней в году, в остальное время для отопления нужна меньшая мощность. Современные котлы обычно снабжаются двухступенчатыми дутьевыми горелками, значит, обе ступени горелки будут работать лишь несколько дней в году, в остальное время будет работать только одна ступень, но и ее мощности может быть слишком много для межсезонья. Поэтому вместо одного котла мощностью в 55 кВт можно установить два котла, например, по 25 и 30 кВт или три котла: два по 20 кВт и один — 15 кВт. Тогда в любой день в году в системе могут работать менее мощные котлы, а при пиковой нагрузке включаться все. Если каждый из котлов имеет двухступенчатую горелку, то настройка работы котлов может быть значительно гибче: в системе могут одновременно функционировать котлы на разных режимах работы горелок. А это напрямую отражается на экономичности системы.

Кроме того, установка нескольких котлов вместо одного решает еще несколько задач. Котлы больших мощностей, это тяжелые агрегаты, которые сначала нужно привезти и занести в помещение. Использование нескольких маленьких котлов существенно упрощает эту задачу: маленький котел легко проходит в дверные проемы и значительно легче большого. Если вдруг при эксплуатации системы один из котлов выйдет из строя (котлы чрезвычайно надежны, но вдруг такое случится), то его можно выключить из системы и спокойно заняться ремонтом, при этом система отопления останется в рабочем режиме. Оставшийся рабочий котел может и не согреет в полной мере, но и замерзнуть не даст, во всяком случае, «сливать» систему не потребуется.

Включение в систему отопления нескольких котлов можно производить по параллельной схеме и по схеме первично-вторичных колец.

При работе в параллельной схеме (рис. 63) с выключенной автоматикой одного из котлов вода обратки прогоняется по неработающему котлу, что означает преодоление ею гидравлического сопротивления в контуре котла и расход электроэнергии циркуляционным насосом. Кроме этого, обратка (охлажденный теплоноситель), прошедшая через неработающий котел, смешивается с подачей (нагретым теплоносителем) от работающего котла. Этому котлу приходится наращивать нагревание воды для того, чтобы компенсировать подмешивание обратки от неработающего котла. Чтобы не допускать смешивание холодной воды от неработающего котла с горячей водой котла работающего, нужно вручную закрывать трубопроводы вентилями или снабжать их автоматикой и сервоприводами.

Подключение котлов по схеме первично-вторичных колец (рис. 64) не предусматривает таких видов автоматики. При выключении одного из котлов теплоноситель проходящий по первичному кольцу, попросту не замечает «потери бойца». Гидросопротивление на участке подключения котла А–Б чрезвычайно мало, поэтому теплоносителю незачем затекать в контур котла и он преспокойненько следует по первичному кольцу так, словно в отключенном котле перекрыли задвижки, которых на самом деле нет. В общем, в этой схеме происходит все точно так же, как в схеме подключения вторичных отопительных колец с единственной разницей, что в данном случае на вторичных кольцах «сидят» не потребители тепла, а генераторы. Практика показывает, что включение в систему отопления более чем четырех котлов экономически не целесообразно.

разработаны несколько типовых схем с использованием гидроколлекторов «ГидроЛого» для систем отопления с двумя и более котлами (рис. 65–67).

На рисунке 67 представлена универсальная схема для любого количества котлов (но не более четырех) и практически неограниченного числа потребителей.

Требования к помещению с двумя котлоагрегатами

В том случае, когда выбраны однотипные источники отопления, применяются требования к топочной, предъявляемые к определенному виду используемого топлива: газ, уголь, паллеты или электронагрев.

К котельной в доме нужно отнестись с должным вниманием

Если выбирается агрегаты, функционирующие на разных видах энергоносителей, помещения обязаны соответствовать обоим, при этом выбирается больший показатель.

Требования к агрегатам, использующим твердое топливо:

1. Площадь пола топочного помещения выбирается по общей тепловой мощности устройств: до 32 кВт необходимо 7.50 м2, до 62 кВт — 13.50 м2, до 200 кВт — 15.0 м2.
2. Агрегат более 30 кВт устанавливается по центру топочной, чтобы обеспечить надежную циркуляцию воздушных масс.
3. Поверхностные элементы топочной: пол, стенки, потолок и перегородки выполняются из огнестойких стройматериалов, с применением гидроизоляционной защиты.
4. Котел устанавливают на надежный фундамент из огнестойких стройматериалов.
5. Для агрегатов до 30 кВт, требования по огнестойкости пола ниже, его достаточно покрыть стальным листом.
6. Запас твердого топлива хранится в отдельном сухом помещении, а суточный запас может находиться в котельном зале на расстоянии не менее 1м от котла.
7. В топочной должны быть установлены дверь и окна, способные обеспечить надежную трехкратную циркуляцию воздуха из расчета существующего объема помещения.

Требования к топочным с котлоагрегатами, работающими на газе:

1. Газовые котлы с суммарной мощностью до 30 кВт допускается устанавливать в нежилом помещении дома, где существуют окна и двери, способные обеспечить 3-х кратную циркуляцию воздуха.
2. При мощности газового источника более 30 кВт, требуется отдельная топочная с высотой потолков не меньше 2.5 м и общей площадью свыше 7.5 м2.
3. Если это оборудование будет устанавливаться на кухне в которой функционирует газовая плита, то помещение должно быть не менее 15 м2.

Требования к установке

В нормативных документах монтаж коаксиального дымохода отдельно не прописан. Следует придерживаться 2 правил: соблюдать рекомендации производителя газового котла и общие требования к отводу продуктов горения от газоиспользующих установок:

• максимальная длина горизонтального участка трубы – 3 м;
• проходное сечение дымоотвода должно соответствовать размерам выходного патрубка теплогенератора;
• если в помещении топочной устанавливается 2 газовых водогрейных аппарата (например, колонка + котел), нужно сделать две отдельных коаксиальных трубы, сводить в одну запрещается;
• при пересечении стен и перекрытий из негорючих материалов (газобетона, кирпича, железобетона) достаточно установить металлическую либо асбестовую гильзу;
• в деревянном доме придется устраивать в стене противопожарную разделку, то есть, обеспечить минимальное расстояние от стенки дымохода до горючей конструкции 380 мм.

Подготовка к прокладке дымоотвода напольного котла сквозь деревянную конструкцию
Отдельный нюанс – установка зонта на оголовок газохода, выведенного вертикально через крышу. Нормы строго запрещают накрывать колпаками дымоотводы газовых теплогенераторов. С другой стороны, агрегат необходимо защитить от попадания осадков через коаксиальную систему.

Совет. Противоречия, возникающие из-за несовершенной нормативной базы, решаются просто. Обратитесь в газовую службу вашего района и узнайте конкретные требования к монтажу систем «воздух/продукты сжигания». Перед установкой котла вам все равно придется получать у них разрешение, заказывать проект, а потом сдавать объект в эксплуатацию.

В инструкциях по установке производители отопительных агрегатов требуют соблюдения следующих правил:

• минимальный отступ от потолка до горизонтально проложенного дымохода – 200 мм;
• расстояние от стены до конца трубы – не менее 30 см;
• высота оголовка над уровнем земли – не менее 2 м, лучше 2.5 м;

  
  Технологические отступы, которые необходимо соблюдать при монтаже дымоотвода

  Читайте также:  Порядовые схемы для строительства печи на 2 этажа
• между срезом дымоотвода и ближайшим строением или забором должен оставаться просвет 600 мм, оптимально – 1.5 м;
• при выборе места расположения отводящего канала важно обеспечить отступ от окна либо приточного отверстия 60 см;
• уклон дымохода турбированного котла делается в сторону улицы (величина – 10 мм на метр длины трубы);
• конденсационные агрегаты используют энергию водяных паров, поэтому коаксиальный дымоотвод устанавливается с уклоном в сторону теплогенератора.

На форумах домовладельцы нередко задают вопрос, нужна ли вентиляция котельной при коаксиальном дымоходе. Отвечаем: через внешний канал системы вентилятор втягивает количество воздуха, нужное для горения. Вентиляция в топочной (3-кратный воздухообмен) все равно нужна, она удаляет угар, метан либо пропан в случае утечки.

Схемы подключения

Обвязать два разнотипных котла в одной тепловой схеме очень ответственный этап. Любая даже незначительная ошибка, кроме неэффективности работы теплового оборудования, может создать аварийную ситуацию в доме.

Расчет двухкотловой схемы подключения нужно поручить проектной организации, чтобы они могли подобрать наиболее оптимальную пару агрегатов с параллельной или последовательной обвязкой и вариантами управления: автоматическим или ручным.

Котлы с автоматическим управлением

С точки зрения гидравлики эта схема не имеет больших отличий от ручного принципа управления, только в ней устанавливается 2 обратных клапана.

Это требуется с целью исключения «паразитных» или холостых потоков теплоносителя через котлоагрегат, который находится в резерве. Такую проблему также решают путем установки гидрострелки. Обратные клапаны устанавливают на обратной магистрали, направленные друг на друга.

Для данной системы также потребуется термостат, отключающий насос для принудительной циркуляции. Когда в котле выгорит уголь, не будет никакого смысла циркулировать вхолостую воду через остановленный аппарат, тем самым создавая сопротивление для работы второго устройства.

Схема подключения 2-х котлов с ручным управлением

В этом варианте для согласованности работы котлоагрегатов нужна только запорно-регулирующая арматура. Все оперативные переключения между агрегатами выполняются руками оператора путем открытия/закрытия 2-х вентилей на линии обратного теплоносителя. Для полного прекращения движения горячей воды потребуется отключить 4-е вентиля, соответственно по паре на подаче и обратке.

В подобных схемах предусматриваю расширительные бачки для компенсации теплового расширения воды при нагреве котла из холодного состояния. Не рекомендуется в целях экономии оставлять один бак, поскольку он может не справится с нагрузкой во время работы двух котлов.

Последовательное и параллельное включение

Эти две общепринятые схемы обвязки двух котлов, работающих в паре.

Последовательная, предполагает поочередное включение агрегатов без дополнительных линий и узлов. При этом первый по ходу движения воды агрегат нагревает ее, а второй — догревает до нужной температуры.

Параллельная схема предполагает обустройства двух точек соединения потоков на прямом и обратном теплоносителях. В этом варианте котлы работают независимо друг от друга.

Последовательная схема
Первый вариант применяется для небольших источников нагрева. На практике он встречается довольно редко и считается непрактичным, поскольку нельзя снять для ремонтных операций один агрегат, не нарушив работоспособность другого.

Такая схема будет неработоспособной при неисправности даже одного агрегата. Сегодня эта схема частично модернизирована за счет установки байпасных линий и дополнительной запорно-регулировочной арматуры.

Параллельное включение в единой обвязке разнотипных котлоагрегатов считается преимущественным и допускает установку гидрострелки и автоматического блока управления.

Параллельное подключение

Параллельное подключение котлов – плюсы и минусы

Основные котлы мы рассмотрели выше. Теперь рассмотрим подключение резервных котлов, которые должны быть в системе любого современного дома.

Если резервные котлы подключены параллельно, то у этого варианта есть свои плюсы и минусы.

Плюсы параллельного подключения резервных котлов следующие:

• Каждый котел можно независимо друг от друга подключать и отключать от системы отопления.
• Можно заменять каждый теплогенератор на любое другое оборудование. Можно экспериментировать с настройками котлов.

Минусы параллельного подключения резервных котлов:

• Придется больше работать с обвязкой котлов, больше паять полипропиленовые трубы, больше варить стальные трубы.
• Как результат, больше уйдет материалов, труб и фитингов, и запорной арматуры.
• Котлы не смогут работать вместе, в единой системе, без использования дополнительного оборудования – гидрострелки.
• Даже после использования гидрострелки остается необходимость сложной настройки и согласования такой системы котлов по температуре подачи воды в систему, и подачи воды из обратки в котлы.

Указанные плюсы и минусы параллельного подключения можно применять как к соединению основного и резервного теплогенератора, так и к соединению двух или более резервных теплогенераторов на любом виде топлива.

Схемы обвязки по типам котлов

Довольно просто обвязать работу двух однотипных агрегатов, но это не всегда позволяют реальные условия эксплуатации. Более часто приходится объединять работу агрегатов не только с различной мощностью, но и с разными энергоносителями.

Наиболее популярные пары двухкотловых схем:

• газовое топливо и электроэнергия;
• газ и твердое топливо;
• дрова и электроэнергия;
• пропан и электроэнергия;
• печное топливо и электроэнергия;
• пеллеты и электроэнергия.

Подключение газового и напольного твердотопливного котла

Это наиболее технически сложный способ обвязки двух котлов, поскольку требует выполнения дымовентиляционной системы и соблюдения габаритов помещения для установки крупных пожароопасных объектов.

Разработку схемы лучше всего поручить проектной организации, поскольку в ней должны быть учтены все правила безопасной эксплуатации, как для газового, так и твердотопливного котла.

Оптимальный режим в отопительной сети достигается при монтаже многоконтурной системы, в этом случае необходимо подключить котлы с двумя независимыми контурами.

Учитывая, что твердотопливные устройства практически не поддаются регулированию температуры теплоносителя, должна применять открытая система теплоснабжения с установкой расширительного бака.

Более того, закрытая система теплоснабжения с применением газового и твердотопливного котлоагрегатов недопустима и является серьезным нарушением правил пожарной безопасности.

Электрический и газовый

Очень эффективная и простая в управлении схема. Сочетая газовый и электрический котлы в одной системе теплоснабжения, возможно, добиться намного большего теплотехнического эффекта, а при правильной комбинации режимов работы агрегатов — схема экономнее традиционных газовых котлов.

Функцию ведущего в этой паре, как правило, осуществляет газовый котлоагрегат, имея наименьшую себестоимость тепловой энергии. Электрокотел на дифтарифном учете электроэнергии включается ночью с использованием самого дешевого тарифа.

При выборе тепловой мощности оборудования необходимо ориентироваться на такую схему обвязки котлов. Газовый агрегат должен быть более мощным, а электрокотел обладать пиковой мощностью для работы в ночное время или при пиковой нагрузке теплопотребления. Запретов по совместной эксплуатации этой пары котлов в нормативных материалах не существует. Однако при их установке потребуется согласования проекта котельной и от газовой службы, и от энергонадзора.

Подключение твердотопливного и электрокотла

Подключение твердотопливного и электрокотла тоже является эффективной реализацией комбинированного источника теплоснабжения. Базовым котлом является твердотопливный, который способен работать при одной загрузке не менее 8 часов. Он хорошо разогревает объект теплоснабжения.

После выгорания топлива и остывания теплоносителя до 60 С, в работу включается электрокотел в режиме поддержания температурного графика. Желательно для большей энергоэффективности иметь бак-аккумулятор горячей воды, который нагревают электрокотлом в часы ночного экономного режима.

Сам твердотопливный котел плохо поддается регулированию из-за инертности процесса горения, он будет выдавать практически номинальную производительность, пока не выгорит топливо.

В этом случае работая на нагрев первичного контура в баке-аккумуляторее, регулировка режима отопления будет осуществляется во вторичном контуре отопления от бака-аккумулятора через трехходовой кран путем подмеса холодной воды от обратного теплоносителя с горячей от подающей линии.

Можно ли к одному дымоходу подключить два отопительных устройства

Можно ли в однопроходной керамический дымоход, например, Тона вывести трубы от двух источников на разной высоте и с разных сторон. К примеру, от отопительной печи и водогрейной колонки с условием, что одновременно они топиться не будут? Или все-таки в этом случае нужен двухпроходной дымоход?

Можно, но с серьёзными ограничениями:

• Газовые теплогенераторы должны иметь только отдельные дымоходы. Как исключение, в условиях реконструкции разрешается подключать две газовых колонки к одному дымоходу при наличии рассечки высотой не менее 0,5 м.
• Печи, камины, твердотопливные котлы в существующих зданиях (обратите внимание, именно в существующих, а не вновь строящихся) при невозможности организовать раздельные дымоходы допускается подключать к общему каналу при условии наличия рассечки высотой не менее 1 метра высотой, если теплогенераторы расположены на одном этаже и рассечки высотой на этаж, если они расположены на разных. Сечение общего канала должно соответствовать сумме площадей сечений присоединяемых к нему дымоходов.

Сечение объединённой части дымохода должно равняться сумме сечений подключаемых каналов

Строительные нормы не дают никаких поблажек на тот случай, если отопительные приборы не будут использоваться одновременно. Теоретически, эксплуатация отопителей, даже газовых, в раздельном режиме возможна, но практически вам не удастся убедить в этом ни представителя газовой службы, ни инспектора МЧС. Вам просто не подпишут документы, не подключат газ. К тому же, нормы написаны не просто по прихоти инженеров, они устанавливают безопасные правила использования отопительного оборудования.

Резюмируем: для газовых приборов — однозначно нет, для твёрдопливных — да, с вышеперечисленными оговорками. Норм следует придерживаться, ведь инспектор пожарной службы обязан проверить системы дымоудаления в вашем доме. Советуем найти возможность установить раздельный дымоход и в том случае, если все теплогенераторы у вас на твёрдом топливе. Всё-таки возможные проблемы с тягой не стоят тех денег, которые вы можете сэкономить на дымовой трубе. К тому же, если вы будете когда-либо менять оборудование на газовое, проблем с дымоходами не будет.

Более подробную информацию вы сможете найти в следующих документах:

• Для России — СП 60.13330.2012 СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»; «Правила производства трубо-печных работ» ВДПО, согласованы в ГУГПС МВД РФ и Гостехнадзоре в 2001 году.
• Для Украины — ДБН В.2.5-20-2001.
• Для Беларуси — СНБ 4.02.01-03

Многотопливные котлы вместо двух котлов

Для небольших объектов теплоснабжения допускают установку котлов, конструкция которых предусматривает возможность одновременного сжигания нескольких видов топлива.

Лучше всего зарекомендовали себя пары:

• твердое топливо — электричество;
• магистральный газ — сжиженный газ;
• магистральный газ — мазут;
• жидкое топливо — электричество;
• сжиженный газ — электричество;

Первая пара наиболее распространенная и реализована во многих отечественных твердотопливных котла, когда в контур отопления вмонтированы ТЭНы с нагрузкой не менее 50 % от номинальной мощности.

Таким образом, приняв решение оборудовать котельную двумя котлами, способных к совместной работе, пользователь однозначно выигрывает, получая более современную энергоэффективную комбинированную схему теплоснабжения.

При правильном подборе оборудования можно достичь не только минимальной себестоимости тепловой энергии, но и повысить уровень автоматизации, надежности и безопасности источника отопления.