Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления

Домовладельцы, установившие твердотопливный котел, со временем сталкиваются с двумя характерными проблемами. При длительной эксплуатации происходит либо перегрев отопительного устройства, либо скопление конденсата. Первая проблема чревата серьезной аварией вплоть до взрыва элементов системы, вторая — порчей стенок топки. В обоих случаях понадобится дорогостоящий ремонт.

Однако серьезных поломок и прочих неприятностей легко можно избежать. Для этого применяется защита котла от перегрева и конденсата. Что она собой представляет и как работает, расскажем в данной статье.

Причины возникновения проблем

Закипание теплоносителя в системах с твердотопливными котлами возникает по следующим причинам:

• закрытая не до конца воздушная заслонка, контролирующая цепной тяговый регулятор;
• перепады в подаче электрической энергии;
• неисправность ЭБУ, из-за которой выключается регулятор нагнетания;
• неисправность механического терморегулятора, из-за чего дверца подачи воздуха может не закрываться.

Конденсат в системе возникает по иным причинам. Вода, находящаяся в системе отопления, изначально имеет комнатную температуру. Когда происходит розжиг котла, последняя локально и резко повышается, из-за чего возникает конденсат. Он смешивается с дымом, оседает на внутренней поверхности котла. Корка, образовавшаяся при регулярном «окутывании» стенок смесью дыма и конденсата, может быть настолько толстой, что современные антикоррозионные средства не помогут.

Избежать перегрева котла можно. Полностью исключить появление конденсата — нет, только существенно минимизировать. Рассмотрим, как происходит защита твердотопливных котлов от перегрева.

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления

Основные особенности системы отопления с твердотопливным котлом:

• Температура на подающей линии котла должна быть 80-90°С.
• В котловой контур рекомендуется установить Laddomat 21/20 или термоклапан с насосом, чтобы температура на возвратной линии котла была не ниже 65°С. Это предотвратит конденсацию кислот и смол и продлит срок службы котла.
• Насос котлового контура должен управляться отдельным термостатом на температуру 70 — 80°С. Циркуляционный насос системы отопления должен работать одновременно с котловым. Это необходимо для предотвращения охлаждения котла через возвратную линию. Это не касается случаев, когда в системе имеется теплоаккумулятор. В этом случае холодный теплоноситель будет поступать в него, а не в котел.
• Необходимо предусмотреть защиту котла от перегрева при отключении электропитания, так как остановить горение топлива моментально не представляется возможным.
• Не рекомендуется эксплуатировать котел на пониженной мощности в течение длительного времени, так как при этом будут образоваться деготь и кислоты, что вызывает коррозию котла и сокращает его срок службы.
• Котел должен быть установлен в сухом и хорошо проветриваемом помещении. Вокруг котла должно быть достаточно места для его обхода.
• Дымоход котла должен быть хорошо утеплен во избежание образования конденсата, а также повышенного образования сажи и смол.
• Дымоход должен обеспечивать достаточную тягу, предписанную производителем котла (указана в паспорте). Если тяга меньше требуемой, образуется больше смол и дегтя, уменьшается срок службы котла и его производительность, дым может попадать в помещение. В этом случае рекомендуется нарастить дымоход, либо уменьшить его сечение (вкладыш в трубу), либо установить дефлектор или вытяжной вентилятор.
• Если тяга больше требуемой, уменьшается КПД котла (тепло буквально вылетает в трубу) и расходуется больше топлива. Для уменьшения тяги на выходе из котла устанавливается дроссельная заслонка.

Как предохранить котел от перегрева? Варианты:

• Установить Laddomat 21/20.
• Установить в котел защитный контур от перегрева с клапаном и подключить его к водопроводу.
• Установить источник бесперебойного питания (ИБП) и подключить к нему циркуляционный насос.
• Смонтировать один дополнительный контур с радиатором, работающий по принципу естественной циркуляции. Можно разместить его, например, в котельной.

Оптимальный вариант подключения твердотопливного котла – с буферной емкостью (теплоаккумулятором). Если нет возможности установить полноценный теплоаккумулятор расчетной емкости, то даже небольшой аккумулятор на 500 л будет весьма полезен для вашей системы отопления.

Схема подключения твердотопливного котла с несколькими теплоаккумуляторами:

Какие преимущества дает наличие теплоаккумулятора в системе отопления с твердотопливным котлом:

• Котел может работать на полную мощность до полного сгорания топлива, что повышает эффективность его работы и экономит до 40% топлива за отопительный сезон.
• Оптимальное сгорание топливо — минимальное образование дегтя и смол — долгий срок службы котла и дымохода.
• Возможность комбинации разных источников отопления: тепловой насос, солнечный коллектор, электрическое отопление с аккумуляцией тепла по ночному тарифу.
• Комфортное отопление: увеличивается период между загрузками.
• Возможность в межсезонье топить котел не каждый день.

Как предупредить закипание теплоносителя

Стабильность работы автоматики и системы безопасности гарантирует надежную работу котла. Если при эксплуатации вышли из строя температурный датчик или механический термостат, происходит резкий скачок температуры.

Предотвратить это можно тремя способами:

1. Дополнить систему электрогенератором или иным источником питания.
2. Внедрить двухходовой защитный клапан.
3. Установить аварийный байпас с буферной емкостью.

Внедрение дополнительного источника питания хоть и дорогой способ, но популярный и полностью себя оправдывающий. Более того, современные котлы зачастую оказываются оборудованными подобными системами.

Обязательно ли тратиться на вспомогательное приспособление? Дальновидный пользователь всегда позаботится о наличии аварийного генератора, обеспечивающего энергонезависимость системы или, как минимум, купит блок бесперебойного питания.

Два других способа защиты от перегрева твердотопливных котлов заслуживают более детального разбора.

Защита водонагревателя от перегрева

Все современные водонагреватели, продающиеся в интернет-магазине Торгового Дома «СтройОбъектСнаб», оборудованы системой защиты оборудования от перегрева. Специальные датчики отслеживают критическое превышение температуры, и автоматика отключает бойлер. Кроме того, устанавливаются системы, защищающие от перепадов давления холодной воды. При критическом понижении давления защита выключает водонагреватель во избежание дальнейшего перегрева. Разумеется, необходимо помнить о том, что включать накопительный водонагреватель следует при открытом вентиле подачи холодной воды.

Наша компания предоставляет комплексные услуги по подбору водонагревателя, его монтажу и наладке. Сотрудники Торгового Дома «СтройОбъектСнаб» имеют большой опыт практической работы с водонагревательным оборудованием.

Монтаж защитного клапана

Не стоит путать это устройство с предохранительным аналогом. Последний лишь сбрасывает избыток давления в системе, защитный же стабилизирует температуру теплоносителя. Если горячей воды слишком много, она отводится и заменяется холодной.

Защитный клапан — энергонезависимое устройство, присоединяемое к нескольким компонентам: канализации, водопроводу, прямой и обратной магистралям. Принцип действия таков:

• при достижении теплоносителем температуры 105 оС клапан открывается;
• горячая вода вытесняется из водяной рубашки посредством давления в 3-5 бар;
• избыток жидкости уходит в канализацию;
• путем принудительной или естественной циркуляции на место выведенной жидкости приходит новая прохладная и постепенно нагревается.

Такая защита твердотопливного котла чаще всего оказывается эффективна, однако есть и исключения. Так, данный способ неприемлем для систем, в которых в качестве теплоносителя используется сочетание дистиллированной воды с незамерзающей жидкостью (антифризом). Также реализация схемы с защитным клапаном невозможна в системе централизованного водоснабжения, поскольку при отключении электроэнергии моментально прекращается подача воды из основной скважины или резервуара.

Аварийный байпас

Байпасом называется перемычка, устанавливаемая на тепловой трассе параллельно основной магистрали. Она представляет собой обводной либо прямой участок, соединяющий прямую магистраль с обратной.

В случае с твердотопливными котлами аварийная перемычка устанавливается обводным способом вокруг циркуляционного насоса. В процессе работы она слегка поддавливает лепесток обратного клапана, в результате теплоноситель через байпас не проходит. При внезапном отключении электричества, скачке напряжения или перегреве насос остановится, а клапан закроется. В результате поток пойдет через перемычку. После восстановления системы клапан вновь откроется.

Чтобы вышеописанная схема работала корректно, должны выполняться три условия:

• в системе предусмотрен буфер или теплоаккумулятор большого объема (сюда будет отводиться избыток жидкости);
• магистрали выполнены из стальных труб с большим диаметром и располагаются под уклоном, достаточным для естественной циркуляции;
• обратный клапан лепесткового типа смонтирован строго горизонтально.

Теперь поговорим о второй известной проблеме в эксплуатации твердотопливных котлов и способах ее решения.

Разные котлы – разные последствия

Остывание дома – не главная опасность. Ведь для серьезного выстуживания жилья нужно 3-5 суток в зависимости от качества теплоизоляции, отапливаемой площади, температуры на улице и других обстоятельств. Вероятно, к этому моменту электричество появится. За исключением серьезных аварий.

Больше вреда подобные отключения приносят самим котлам. И то не всем. Рассмотрим последствия для разных типов агрегатов.

1. Электрические.
   Для них отключение электричества наименее опасно. Они просто выключаются, а после возобновления подачи электроэнергии возобновляют работу в обычном режиме. Последствий, как правило, нет никаких.
2. Жидкотопливные.
   Обычно для них особых последствий тоже нет. Когда свет пропадает, просто перестает работать топливный насос. Топливо не поступает к горелке, используются его остатки, после чего пламя гаснет. Но в некоторых ситуациях подобное приводит к поломкам теплообменника. Причина – сильный перегрев жидкости в нем. Ситуация относительно редкая, но имеет место.
3. Газовые.
   Здесь последствия бывают серьезнее. Дело в том, что газ подается независимо от наличия энергии. Без электричества автоматика не работает, а вот топливо продолжает идти на горелку и сгорать. При этом так же не работают циркуляционные насосы, температурные датчики, а также датчики пламени. В это время жидкость при попадании в камеру сгорания стремительно нагревается и может доводиться до кипения. Запуск обратного розжига без электричества невозможен, а потому газ, который подается на горелку, начинает постепенно просачиваться наружу – в помещения. Эти утечки могут быть довольно обильными. В вентиляционных котлах с закрытыми камерами протечки газа в помещение исключены. Но здесь газ идет в дымоход, что тоже плохо.
4. Твердотопливные.
   Они наиболее чувствительные к отключению света. Однако чаще всего используются энергонезависимые агрегаты, для которых прекращение подачи электричества не играет никакой роли. В противном случае последствия критические. Владелец не может погасить пламя, перекрыв подачу топлива, как в других котлах. Даже если прикрыть заслонку. Тушить огонь водой запрещено. Следствие – как минимум выходит из строя теплообменник. Но негативные последствия могут быть и для всей системы.

Защита от конденсата

Оседающий на внутренних стенках налет ускоряет износ котла и сокращает срок его службы. Скапливающаяся влага меньше влияет на чугун, поскольку он не боится коррозии.

Одним из способов защиты котла от конденсата является внедрение трехходового термостатического клапана. Он настраивается на температуру теплоносителя порядка 55-60 оС и действует следующим образом:

• пока вода нагревается до заданной температуры, она циркулирует по малому контуру системы;
• при достижении указанного значения клапан подмешивает воду в основной контур;
• риск резких перепадов температур исключен, конденсата в топке не появляется.

Не всегда нужно отдельно покупать и устанавливать трехходовой клапан — некоторые производители внедряют устройства со схожими функциями в свою продукцию. Однако при необходимости можно и приобрести такие смесительные узлы за 20-30 тысяч рублей.

О трехходовом клапане

Устройство бывает двух видов:

• распределительный;
• смесительный.

Первый устанавливается на подающий трубопровод, второй — на обратный. Задача клапана состоит в регулировании не только температуры, но и потока жидкости. Устройство никогда не перекрывает и не открывает его полностью. Сам клапан закрыт лишь в момент запуска котла.

Смесительный и распределительный клапаны являются энергонезависимыми. Им не требуются дополнительные устройства или контроллеры. Нагрев теплоносителя на малом круге выполняется за 15-20 минут. Для прогрева же воды во всей системы порой недостаточно часа.

Стоимость термостатического клапана — от 5 до 7 тысяч рублей. Даже с учетом затрат на монтаж это выгоднее, чем покупка смесительного узла. Тем более, клапан обеспечивает такой же эффективный отвод конденсата.

Минимизировать появление конденсата или перегрева можно еще на стадии проектирования системы. Это относится, например, при выборе труб из определенного материала.

Полимерная продукция больше подвержена сильному нагреву. Обвязку отопителя лучше выполнять медью или сталью, а полипропиленовые элементы присоединить к распределительному коллектору. Особую важность наличие именно металлической трубы имеет на участке «обратки» между трехходовым клапаном и патрубком котла — температурный датчик на полимере среагирует на перегрев с опозданием.