Основные схемы обвязки напольных газовых котлов

3 Схемы разводки

Основная задача любой схемы обвязки газового котла отопления состоит в доставке тепловой энергии к батареям. Перенос энергии производится с помощью циркуляции теплового носителя.

Контур отопления можно соорудить несколькими способами:

• двухтрубная закрытая система;
• однотрубная закрытая система;
• однотрубная открытая система.

Во время нагревания в отопительном контуре увеличивается объем теплоносителя, избыток жидкости собирается в расширительном баке.

Во время остывания жидкость начинает уменьшаться в объеме, отопительная система засасывает воду из расширительной емкости. С учетом типа расширительной емкости системы бывают закрытые и открытые.

Схемы подключения водонагревателя к газовому котлу.

Теперь давайте перейдем к рассмотрению схемы подключения водонагревателя к контуру ГВС котла. Итак, смотрим ниже на рисунок:

Из рисунка видно, что накопительный водонагреватель замыкается отдельно на котел и на потребителей. Разделение делается при помощи двух трехходовых клапанов с сервоприводами. Переключение сервоприводов и включение циркуляционного насоса осуществляет некий прибор под названием «схема управления питанием». Подключается этот прибор к термостату водонагревателя. Стандартных решений тут нет и придется этот прибор изобретать с нуля.

Для сравнения приведу вам еще одну схему из технического документа:

В этой схеме нет трехходовых клапанов и нет схемы управления питанием. Питание циркуляционного насоса заводится непосредственно через термостат водонагревателя. Делается это согласно следующей схеме:

Верхняя схема имеет одну важную особенность — водонагреватель там имеет три патрубка подсоединения. Это нестандартный вариант для электрических водонагревателей, но у бойлеров косвенного нагрева имеются вход и выход рециркуляции, через которые вполне возможно организовать подобную схему подключения. Ну а для обычных электрических водогреек опять придется что-то изобретать. Иногда, такой «колхоз» отнимает много времени, сил и денег.

Теперь давайте разберемся в том, как циркулирует вода в верхней схеме. Для этого я приведу еще два рисунка:

На верхних рисунках стрелками указано направление циркуляции воды в каждом режиме работы. В данной схеме нагрев и водоразбор могут происходить одновременно.

Что подразумевается под обвязкой котла?

Все конструктивные части, располагающиеся между основными приборами отопительной системы и котлом, являются обвязкой. Многими она игнорируется, но это неправильно, так как только при правильной её организации можно решить основные задачи качественно обогрева жилья:

• правильная обвязка не допустит превышения максимально допустимых значений давления в системе отопления;
• из системы будет автоматически удаляться воздух, который сопутствует образованию пробок;
• на трубах и радиаторах не будет появляться окалина, шлак и прочий мусор, циркулирующий, совместно с теплоносителями;
• будет происходить компенсация избыточного теплового расширения;
• появляется возможность подключения нескольких контуров;
• можно выполнять подключения бойлеров для накапливания горячей воды с целью экономии тепловой энергии.

Обвязка котла отопления предназначена для обеспечения производительности, надёжности и безопасности отопительной системы в комплексе. Особого внимания заслуживают твердотопливные котлы без предустановленной системы автоматики. Только правильно проложенные трубы в такой отопительной системе способны обеспечить максимальную эффективность наравне с современным газовым устройством.

Опциональные элементы

Какие еще элементы может включать обвязка напольного или настенного котла?

Теплоаккумулятор

Так называется металлический или полимерный бак с теплоизолированными стенками. Как и следует из названия, он служит для накопления тепловой энергии.

Это полезно в двух случаях:

1. При использовании твердотопливного котла. Накопление тепла позволяет увеличить промежуток времени между растопками и эксплуатировать котел на номинальной мощности (и, соответственно, с максимальным КПД);
2. При обогреве дома электрокотлом и наличии двухтарифного счетчика. Ночью, когда цена киловатт-часа электроэнергии минимальна, котел греет воду в баке теплоаккумулятора, а днем накопленное тепло расходуется для обогрева жилья.

Теплоаккумулятор в домашней котельной.

Использование теплоаккумулятора подразумевает наличие двух контуров, по крайней мере, один из которых работает с принудительной циркуляцией. Первое кольцо соединяет теплообменник котла и бак, второе — теплоаккумулятор и отопительные приборы.

Схема подключения теплоаккумулятора к котлу и отопительному контуру с рециркуляцией.

Гидрострелка

Гидрострелка с патрубками для подключения нескольких контуров.

В сущности, это просто толстая труба с несколькими входными и выходными патрубками. Функция гидрострелки — синхронизация работы нескольких контуров с разной температурой теплоносителя (например, радиаторов и теплого пола).

Температура воды в трубах теплого пола — не больше 40 градусов.

Каждый из контуров комплектуется собственным насосом и (в случае низкотемпературного контура) трехпроходным клапаном, обеспечивающим рециркуляцию теплоносителя.

В ряде случаев функцию гидрострелки выполняет теплоаккумулятор.

Как это возможно?

Внутри бака медленно циркулирующая вода разделяется по температуре: наиболее горячий (и наименее плотный) теплоноситель собирается в верхней части бака, наиболее холодный — в нижней.

Отбирая воду из патрубков, расположенных на разной высоте, можно получить любую температуру в диапазоне от температуры подачи котла до комнатной.

На фото — подключение теплоаккумулятора к разнотемпературным системам ГВС и теплого пола.

Коллектор

Отопительный коллектор.

Одна из проблем последовательного подключения отопительных приборов — разброс между ними по температуре. Радиаторы на подаче всегда горячее батарей на обратке, что приводит к неравномерному прогреву комнат в доме.

Коллектор позволяет подключить несколько конвекторов, радиаторов или контуров теплого пола параллельно. Каждый отвод коллектора комплектуется собственным краном или дросселем, допускающими независимое отключение и регулировку приборов.

Коллекторная разводка отопления.

Бойлер косвенного нагрева

Обычно для нагрева ГВС практикуется использование двухконтурного котла с проточным теплообменником.

Однако у этого решения есть пара неприятных недостатков:

• Одновременная работа отопления и проточного водонагревателя требует большого запаса по мощности. Если у вас стоит электрокотел, а на дом выделена мощность в 10 КВт — вам волей-неволей придется выбирать между теплыми комнатами и горячим душем;
• Большая часть проточных нагревателей не допускает точной регулировки температуры воды на выходе. Попытка принять душ или помыть посуду превращается в непрерывное сражение с кранами.

Бойлер косвенного нагрева — типичный накопительный водонагреватель, лишенных обеих проблем. Он подключается к отопительному контуру и отбирает часть тепла у теплоносителя.

Бойлер косвенного нагрева.

Летом циркуляция идет по малому кругу — между котлом и бойлером.

Подключение бойлера к котлу.

https://youtube.com/watch?v=owCRvUbz1CI

Правила обвязки газового агрегата

Прежде чем начинать приобретать оборудование нужно получить Технические условия и разрешения на подключение к газопроводу. Газовая служба определяет, возможна ли в принципе установка газового котла, а также параметры газа в точке врезки. Далее владельцы выполняют проект теплоснабжения с привлечением специализированной организации, в котором будет в обязательном порядке указана схема обвязки. Данный проект согласовывается с газовой службой. Обычно на это уходит от 2-х недель до 3-х месяцев, только после этого можно покупать газовое оборудование.

Основные правила:

1. Перед тем, как начинать выполнять обвязку газового котла для отопления, его устанавливают в помещении, которое должно иметь минимальные параметры: площадь не менее 4м, высота – 2,5 м, а ширина дверного проема не менее – 0,8 м.
2. В помещение должна быть естественная вентиляция и окна, размеры которых зависят от площади: 0,3 м2 окна на 10 м2.
3. Все газопроводы должны быть стального изготовления.
4. Дымоходная труба должна иметь диаметр, в зависимости от мощности котла: 30 кВт – 13 см, 40 кВт – 17 см, но при этом она не должна быть меньшей, чем выходной дымовой патрубок из котла.
5. Наружная часть дымохода, должна быть выше крыши не менее чем на 50 см.
6. В помещении котельной устанавливают датчик по загазованности и клапан-отсекатель газа.
7. Оборудование котла должно быть надежно заземлено.
8. Система подачи электроэнергии оборудуется токовой защитой и теплоизоляцией.
9. Обвязка элементов рабочей схемы выполняется с применением трубопроводов, которые могут быть из оцинкованной стали, чугуна, меди и пластика.
10. Участки труб на выходе из котла выполняются только металлическими, протяженностью не менее 1.0 м.

В последнее время наибольшую популярность получили металлопластиковые на пресс-фитингах и полипропиленовые трубы с алюминиевым армированием. Преимущество их бесспорно, и в части надежной быстрой сборки, и в части стоимостного показателя, кроме того такой трубопровод может выдержать давление до 25 бар и температуру среды до 95 С. Тем не менее варианты имеют и недостатки, которые надо учитывать, приступая к монтажу. Пресс-фитинги очень чувствительны к качеству сборки, при малейшем перекосе может произойти утечка воды, а полипропилен имеет высокий коэффициент удлинения при температуре свыше 50С.

Особенности обвязки газовых котлов полипропиленом:

1. Контуры отопления и ГВС выполняют: трубами PN 25 (2.5 атм, 95 С) и PN 20 (2.0 атм, 80 С).
2. Соединение труб и фитингов выполняют путем холодной или горячей сварки, для соединения с металлическими участками используют резьбовые соединения.
3. Во избежание разрушения полипропиленовых труб устанавливают компенсационные петли.
4. Многослойные трубы имеют внутреннее армирование для компенсации. Фольга уменьшает удлинение в 2 раза, а стекловолокно в 5 раз.
5. Перед сваркой удаляют фольгу с армированных трубопроводов.

Как происходит обвязка газового котла

Рекомендации по осуществлению обвязки напольного котла

Напольный котел нельзя располагать в самой высокой точке системы отопления. Иначе, несоблюдение этого условия приведет к скоплению воздушных масс в трубах, что негативно скажется на качестве обогрева. Труба подающей магистрали без прибора отвода воздуха, выходящая из котла, должна располагаться вертикально.

Последовательную разводку радиаторов и подключение газового агрегата к коммуникациям выполняют при помощи металлопластика на пресс-фитингах или полипропилена с армированием из алюминия. Однако фитинги чувствительны к качеству монтажа и при разбалтывании уплотнителей довольно быстро начинают давать течь. Полипропиленовые трубы более надежны и имеют массу преимуществ:

• позволяют создать систему любой сложности;
• не боятся воздействия высоких температур;
• имеют долгий срок службы;
• на стенках труб не оседает сокращающий диаметр налет;
• выдерживают высокое давление.

Обвязка напольного газового котла полипропиленом выполняется пайкой, что позволяет придать системе монолитность.

Обратите внимание! Создание отопительной системы со множеством изгибов не желательно, так как это уменьшает КПД агрегата и затрудняет монтаж. Количество соединений также должно быть минимальным

Особенности обвязки газовой трубы

Согласно строительным требованиям, соединение газовой магистрали с котлом должно быть жестким и обеспечиваться с помощью металлической трубы и состыковки через металлический хомут либо «американку». Для герметичности разрешается использовать только паронитовую прокладку. Резину или паклю применять запрещено.

Схемы обвязки автоматических котлов

Современные газовые, электрические и жидкотопливные котлы оснащаются автоматикой, контролирующей его работу и поддерживающей в заданных пределах и температуру теплоносителя, и давление в сети. Она сама тушит и воспламеняет горелку, когда это необходимо, не требуя участия человека в процессе. Поэтому такие котлы работают постоянно, с выработкой одинакового количества тепла. А некоторые даже умеют подстраиваться под погодные параметры.

Настенные

Настенные газовые и электрические отопительные котлы имеют компактные размеры и предназначены для встраивания в навесную мебель, поэтому помимо стандартного набора автоматики они оснащены встроенным расширительным баком, циркуляционным насосом и группой безопасности. Поэтому обвязка настенного котла очень проста и не содержит ничего лишнего.

Отсутствие лишнего оборудования позволяет аккуратно вписать настенный котел в интерьер кухниИсточник 3dkonut.com

У котлов с одним (отопительным) контуром три выходных патрубка: для подачи, обратки и подключения сетевого газа. На подаче перед входом в отопительный прибор устанавливается только отсечной шаровый кран для перекрытия системы в случае необходимости ремонта котла. На обратке устанавливают два крана и фильтр-грязевик между ними на горизонтальном участке трубы.

Двухконтурный.

Обвязка настенного двухконтурного газового котла выполняется также, но у него имеется два дополнительных патрубка на подачу в котел холодной воды из водопровода и вывод из него горячей воды в распределительную сеть ГВС.

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.

Схема обвязки настенного котла

Место установки котла должно соответствовать следующим требованиям:

1. Требования прилагаемой технической документации на котел;
2. Требования газового проекта для газовых котлов.

Сопроводительная документация всегда четко отражает размеры расстояний до ограждающих конструкций. Решения о размещении электрических, твердотопливных и жидкотопливных теплогенераторов владелец может принимать самостоятельно, с соблюдением требований паспортов оборудования.

Газовые котлы настенного и напольного типа устанавливаются строго с соблюдением требований согласованного проекта. Жидкотопливные котлы при замене горелки и переводе на природный газ также требуют выполнения проекта – возможна смена точки размещения.

Настенные котлы имеют два патрубка с наружной резьбой диаметром ¾ дюйма (Ду20). Для обвязки котла с полным набором внутреннего оборудования применяют следующие изделия:

1. Кран шаровый ¾ со сгоном Американка – 2 шт.;
2. Фильтр сетчатый грубой очистки, внутренние резьбы ¾ — 1 шт.;
3. Муфта латунная Ду20 (3/4 дюйма);
4. Переходник выбранной трубной системы Ду20х3/4 НР (наружная резьба).

Шаровые краны устанавливаются сгонами в сторону патрубков котла. Это позволяет отключать и снимать котел для профилактики без освобождения системы от воды. Фильтр предназначен для защиты теплообменника от крупных фракций – окалины, песка и тому подобное.

К переходникам 20х3/4 присоединяются трубопроводы отопления – полипропиленовые, металлопластиковые, медные, из сшитого полиэтилена. Далее монтируется система отопления различных конфигураций:

1. Однотрубная;
2. Двухтрубная;
3. Коллекторная;
4. Комбинированная.

Нужно отметить, что объем встроенного расширительного бака в котле не всегда соответствует объему системы отопления. Для проверки всегда нужно проводить поверочный расчет.

Для этого рассчитывается объем теплоносителя в следующем оборудовании:

1. Котел (вместимость теплообменника указана в паспорте);
2. Радиаторы отопления – внутренний объем;
3. Внутренний объем трубопроводов.

Внутренний объем воды в радиаторах указан в технической документации на изделие. В одной секции алюминиевого радиатора стандартной высоты 500 мм (расстояние между центрами подключения) содержится 300 – 350 мл теплоносителя, в секции чугунного радиатора МС-160 – около 1,5 литров.

Внутренний объем труб рассчитывается по проходному сечению трубы, умноженному на длину трубопровода (объем цилиндра).

Объем встроенного экспанзомата должен быть не менее 10% общего объема системы. В ином случае требуется установить дополнительный мембранный расширительный бак.

В случае отсутствия встроенного оборудования типовая схема обвязки состоит из запорной арматуры, фильтра, экспанзомата, циркуляционного насоса, группы безопасности. Линия подпитки (заполнения) от холодного водопровода монтируется только к одноконтурным настенным котлам. Двухконтурные котлы подключены к воде, имеют соответствующий переключатель для пополнения системы.

Группа безопасности устанавливается в верхней точке узла обвязки. Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать на обратном трубопроводе, имеющем более низкую температуру. Это создает условия для более продолжительной службы насоса.

При установке насоса следует соблюдать правила монтажа оборудования с «сухим» и «мокрым» ротором. Изделия с «сухим» ротором могут устанавливаться в любом пространственном положении, с «мокрым» ротором – строго с горизонтальным расположением ротора. Это обусловлено тем, что подшипники «мокрого» ротора охлаждаются перекачиваемой жидкостью.

Дополнительное оборудование и комплектующие котельной

Обеспечение максимально возможного уровня безопасности является настолько же важным аспектом монтажа котельной, как и правильность выполнения установки. Достичь наибольшего уровня эффективности помогает дополнительное оборудование и комплектующие:

• Коллекторы — подобное оборудование способствует равномерному распределению подогретого до нужного температурного режима теплоносителя по многочисленным контурам;
• Датчики утечки горючего, появления дыма, жидкого топлива, стабильности рабочего давления — такие приборы помогают существенно повысить степень безопасности, поскольку способны своевременно подать сигнал об опасности;
• Температурные датчики, системы автоматики — способствуют облегчению процессов управления отопительной системой, делая возможным автоматизацию абсолютного большинства технологических процессов;
• Запорная арматура — предоставляет возможность выполнять распределение потоков теплового носителя внутри системы в зависимости от пожеланий пользователя;
• Группы быстрого монтажа — готовый распределитель тепла по контурам, который достаточно корректно установить в котельной, подключить к котлу и к системе отопления, водяным тёплым полам, бойлеру и к электропитанию;
• Гидравлический разделитель — необходим для гидродинамической балансировки системы отопления и служит в качестве добавочного узла. Этот прибор дает возможность сберечь теплообменники котлов, сделанные из чугуна, от возможных тепловых ударов.

Для объединения всех перечисленных элементов в единую действующую систему, Вам потребуется воспользоваться услугами нескольких специалистов, имеющих многолетний практический опыт в комплектации и монтаже котельных и систем отопления. Обращаясь к нам, Вы делаете правильные выбор!

Какие материалы используют

Материалами для изготовления трубопроводов в системах отопления служат:

• Сталь. В советские времена стальные трубы были практически единственным вариантом. Они дешевы, способны выдерживать высокое давление. Недостатком является необходимость сварных работ и склонность к коррозии и образованию на внутренних стенках известкового налета, способного полностью перекрыть сечение трубопровода. Позже появились трубы из нержавеющей стали, которые не склонны к возникновению известковых отложений и коррозии.
• Медь. Наиболее распространенный материал для создания обвязки газовых котлов. Соединяется с помощью пайки, выдерживает высокое давление. Не склонна к коррозии или появлению отложений на внутренних стенках трубок.
• Металлопластик. Трубы появились относительно недавно. Их основная ценность состоит в простоте монтажа — для него не требуется сварка, все соединения выполняются с помощью гаечных ключей. Металлопластиковые трубы обладают пластичностью, позволяющей в ряде случаев обходиться без фитингов.
• Полипропилен. Для его монтажа используется специальный паяльник, но он недорогой, как и сами трубопроводы. В последнее время этот материал активно применяется для сборки систем в частных домах, поскольку при замерзании такие трубы не лопаются. Собранная из полипропиленовых труб автономная система останется целой в случае аварии, что высоко ценится пользователями. Стенки трубопроводов довольно толстые, что некоторым кажется недостатком.
• Полиэтилен низкого давления (ПНД). Эти трубы также не разрывает замерзшая вода. Однако, для отопительной системы ПНД трубы не годятся, поскольку имеют низкую рабочую температуру. Они могут быть использованы только для наружной части систем теплого пола.

Выбор наиболее подходящего материала обусловлен возможностями и предпочтениями владельца дома.

Рекомендуется делать систему с некоторым запасом прочности, поскольку переделывать ее в отделанном и благоустроенном доме чрезвычайно дорого и затруднительно.

Трубы

Какие трубы можно использовать для подключения газового котла к системе отопления и для разводки теплоносителя?

Давайте обратимся к здравому смыслу. Все параметры правильно спроектированной автономной отопительной системы абсолютно стабильны и подконтрольны владельцу:

Температура в конвекционных (с радиаторами или конвекторами) контурах не превышает 75-80 °С, а теплые полы и вовсе нагреваются до 25-35 °С;

Температура теплоносителя на подаче в автономном отопительном контуре не поднимается выше 80 градусов.

Давление держится в пределах 1 — 2,5 кгс/см2.

При остановке циркуляционного насоса перегрев и закипание теплоносителя полностью исключены: термостат котла уже через несколько секунд погасит горелку.

Вывод: для подключения котла и разводки отопления можно использовать полимерные и металлополимерные трубы, цена которых в несколько раз ниже дорогостоящих и прочных меди, оцинковки и нержавеющей стали.

Вы хотите более конкретных рекомендаций? Пожалуйста:

Последовательную разводку радиаторов и подключение котла обычно выполняют металлопластиком на пресс-фитингах или полипропиленом с алюминиевым армированием;

На фото — для подключения котла к розливам отопления использован армированный алюминиевой фольгой полипропилен.

Водяное внутрипольное отопление. Теплоноситель разведен трубами PE-RT.