Обвязка электрического котла отопления

Варианты обвязки котельного оборудования

Источником всех систем теплоснабжения является котел. Он нагревает подающий теплоноситель обычно до Т 95 С в системе отопления и до Т 65 С в ГВС, используя для сжигания газообразное, жидкое или твердое топливо. Котел относится к опасному оборудованию, особенно при работе на газовом топливе. Эффективная и безопасная работа его может быть обеспечена только грамотной обвязкой

Особое внимание уделяют твердотельным источникам теплоснабжения, которые не имеют систем автоматизации. Правильная их обвязка, не только создаст систему безопасности котла, но и позволит достигнуть КПД на уровне современного газового агрегата

Обвязка котла отопления полипропиленом, схемы проектов, зависят от конструкций котла и типа сети.

С принудительной циркуляцией

Этот вариант движения воды по котловому контуру более предпочтителен, особенно для теплоснабжения многоуровневых домов огромной площади, где нужно преодолеть большие гидравлические сопротивления в сети. Это более современная схема теплоснабжения, поскольку позволяет полностью автоматизировать процесс нагрева, включая достижения различного температурного режима в помещении.

Единственным недостатком этого типа отопления является его энергозависимость от электросети, без чего не смогут функционировать насосы, дымососы и блок управления. В традиционном варианте обвязки выполняют балансировку вспомогательного оборудования, автоматики безопасности и регулирования. Обвязка полипропиленом двухконтурного котла выполняется отдельно для контура отопления и ГВС.

Существуют упрощенные схемы монтажа с использованием метода первично-вторичных колец, при этом уменьшается число устройств, но потребуется каждое кольцо оборудовать автономным насосом. Напольный двухконтурный котел, работающий по системе из нескольких колец, мощностью до 50.0 кВт оснащают коллекторами, называемых, гребенками, обеспечивающих равномерную подачу тепловых потоков.

С естественной циркуляцией

Гравитационные котлы, считаются самыми простыми, чтобы сделать обвязку своими руками. Характерный признак – отсутствие насоса, обеспечивающего движение среды по отопительному контуру. Движение среды к приборам отопления и возврат ее в котлоагрегат для повторного греющего цикла совершается благодаря физическим законам движения разнотемпературных сред. Подобная схема обвязки хорошо применима для отопления небольших приусадебных домов, ее под силу сделать практически любому человеку, способному держать в руках инструмент.

• Котел;
• радиаторы чугунные, стальные, биметаллические или алюминиевые;
• гидравлический расширительный бак с мембраной;
• полипропиленовые трубы PPR;
• байпасная линия из PPR, для отключения приборов отопления.

Преимущества обвязки гравитационных котлов:

• Быстрая, простая сборка схемы теплоснабжения;
• малое количество вспомогательных устройств и арматуры;
• энергонезависимая работа схемы;
• бюджетная цена комплектации оборудования и его монтажа;
• возможность самостоятельного выполнения ремонта.

К минусам можно отнести точность расчета диметра труб и обеспечение их наклонов, когда требуется обвязать схему с естественной циркуляцией. Диаметры получаются большими, что не добавляет дизайна помещениям, кроме того система настраивается на максимальную производительность и практически не регулируется. Тем не менее, когда владельцу все это надоест, он легко может вмонтировать в схему энергоэффективный, малогабаритный насос.

Обвязка

Что должна включать схема обвязки электрокотла?

	Циркуляционный насос. Он заставляет теплоноситель двигаться по контуру, обеспечивая равномерный нагрев радиаторов.
	Расширительный бак. Его функция — вместить избыток расширяющегося при нагреве теплоносителя. Без бачка избыточное давление в контуре вполне может порвать трубы или теплообменник котла.
	Предохранительный клапан. Его задача — сбросить избыток теплоносителя в дренаж в аварийной ситуации (при закипании воды вследствие остановки насоса или в том случае, если вместимость расширительного бачка окажется недостаточной).
	Автоматический воздушник. Он отводит воздух, препятствующий циркуляции и создающий гидравлические шумы.
	Манометр. Нужен для визуального контроля давления.

Как правильно подобрать эти приборы в систему отопления с электрическим котлом? Инструкция — к вашим услугам.

Насос

Он подбирается по двум параметрам — напору и производительности.

Напор — параметр, которым в абсолютном большинстве случаев можно смело пренебречь. Его минимальное значение у младших моделей — 2 метра, и этого вполне достаточно для работы контура отопления частного дома любых разумных размеров.

Элеваторный (тепловой) узел многоквартирного дома. Перепад давлений между началом и концом отопительного контура — 0,2 кгс/см2, что соответствует напору в 2 метра.

Как подобрать производительность насоса?

Ее минимальное значение вычисляется по формуле Q=0,86R/Dt. Переменные в ней (слева направо):

• Производительность (м3/час);
• Тепловая мощность контура (суммарная мощность батарей или мощность котла) в киловаттах;
• Перепад температур между подающим и обратным трубопроводом (градусы).

Давайте, в качестве примера, вычислим производительность для мощности котла в 12 кВт при 70 градусах на подаче и 50 на обратке.

Q=0,86*12/20=0,516 м3/час.

У многих циркуляционных насосов производительность можно регулировать.

Расширительный бачок

В закрытых (не сообщающихся с атмосферой) системах используется мембранный бак, часть объема которого заполнена воздухом или азотом. Воздушная камера отделена от камеры с теплоносителем упругой мембраной. При нагреве практически несжимаемая жидкость вытесняется в бачок и сжимает газ в воздушной камере.

Простейший способ подбора объема бачка — взять 10% от объема отопительного контура. Последний можно вычислить, слив заполненную систему отопления в мерную емкость.

Стандартное давление зарядки (давление азота или воздуха в воздушной камере) — 1,5 кгс/см2. Оно может быть увеличено простой подкачкой велосипедным насосом через золотник.

Золотник (вверху) позволяет накачать воздух в расширительный бачок велосипедным насосом.

Клапан

Давление срабатывания предохранительного клапана равно верхнему порогу допустимого давления в системе (обычно 2,5 кгс/см2).

Воздушник и манометр

Единственное требование к ним — диапазон шкалы манометра. Он должен показывать давление как минимум до 4 бар (4 кгс/см2).

Клапан, воздушник и манометр образуют группу безопасности.

Расположение

Где располагаются элементы обвязки?

• Насос — перед котлом, на участке с наиболее низкой температурой;
• Группа безопасности — на выходе из котла, там, где при остановке циркуляции в контуре начнет расти давление;
• Расширительный бак — в любой точке контура, но не ближе чем в 2 диаметрах розлива от крыльчатки насоса при монтаже перед ним и в 8 диаметрах розлива — после него. Цена нарушения этого требования — ускоренный износ мембраны, вызванный постоянными колебаниями давления в баке из-за турбулентностей (завихрений) потока.

Обвязка электродного котла Галан: насос стоит непосредственно перед котлом, группа безопасности — после него, расширительный бачок — после группы безопасности.

Особый случай

Во многих ТЭНовых котлах группа безопасности, насос и расширительный бак расположены прямо в корпусе прибора, что превращает его в полноценную мини-котельную.

Такой котел подключается в разрыв отопительного контура. В качестве дополнительной обвязки нужна только пара шаровых кранов на входе и выходе: они позволяют снять котел без сброса всего объема теплоносителя.

Обвязка электрической мини-котельной — шаровые краны на входе и на выходе.

Показания манометра и термометра в этом случае выводятся на индикатор на лицевой поверхности прибора.

При включении котла индикатор на лицевой панели показывает параметры теплоносителя.

Что такое обвязка, материалы

Обвязка — элементы, приспособления, приборы, обеспечивающие нормальную, безопасную работу котла. Любой котел служит для обогрева помещений. Внутри нагревается теплоноситель. Чтобы котел не перегрелся, переходные процессы (включение, отключение) происходили реже, работал на номинальной мощности – обеспечивает обвязка. Элементы:

• расширительный бак;
• насос;
• группа безопасности;
• элементы для слива – заполнения системы.

У открытых систем с естественной циркуляцией группу безопасности и насос не ставят. Могут быть:

• бойлер;
• коллектор;
• гидрострелка.

Входят соединения, запорные краны, фильтры, автоматика.

Обвязка полипропиленовыми, металлическими трубами

Для соединения элементов обвязки используют трубы:

• металлические;
• пластиковые;
• из цветного металла.

Металлические трубы — самые распространенные. Соединение производится сваркой, резьбовым способом (применяют уплотнители, чтобы предотвратить течь). Металлические изделия обладают наибольшей прочностью, хорошей теплоотдачей. Недостатки:

• вес;
• коррозия;
• сложность соединения;
• проводят электрический ток;
• жесткость.

Полипропилен, напротив, легок, хуже проводит тепло. Зато соединение не представляет больших трудностей, достаточно иметь паяльник. При нагревании полипропиленовый материал сильно увеличивается в объеме, при укладке труб необходимо оставлять тепловые зазоры. Не переносит отрицательную температуру, при -15°С становится хрупким. Обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Плавится при температуре от +160°С, при закипании котла не теряет характеристик.

Обвязка медными трубами

Медь не искрит, обладает высокой теплоотдачей, пластична. Блестящий красивый металл, не поддающийся коррозии, привлекает людей.

Использование медных элементов

Медные трубы не дороже аналогов из сшитого полиэтилена или металлопластика хорошего качества.

Трубы бывают:

• жесткие;
• полужесткие;
• мягкие;
• в различных оболочках (защитных, звуко-, термоизоляционных);
• покрытые изнутри разными составами;
• в дюймовом исполнении, метрические.

Жесткие отопительные трубы выпускаются разного диаметра, длиной 5 м. Мягкие — в бухтах длиной 50 метров, диаметром до 22 мм. Жесткие не подлежат деформации, для получения изгиба применяют фитинги. Мягкая гнется на трубогибе, можно вручную, но возможно пережатие. Соединение производится:

• сваркой;
• компрессионным фитингом;
• прессованным фитингом;
• пайкой.

Можно использовать самодельный фитинг. В трубе сверлится отверстие нужного диаметра, производится вытяжка металла специальными вытяжными кулачками. Лучше делать на станке. Сварка производится на больших диаметрах ацетиленовой горелкой.

Суть компрессионного фитинга — на трубу надевается гайка, компрессионное кольцо, фитинг. Кольцо прессуется с гайкой. Достоинство – простота. Недостатки: отсутствие регламента по усилию затяжки; кольцо повторно применять нельзя; не переносит механических нагрузок.

Соединение компрессионным способом

Прессованный фитинг спрессовывается клещами.

Прессованный фитинг

Пайка может быть жесткой (высокая температура), мягкой (низкая температура). Жесткая менее трудоемкая, вид сильно страдает. Место соединения нагревается до тёмно-фиолетового цвета, затем прикладывается припой. Медь чернеет, не поддается обработке.

Для мягкой пайки внешнюю поверхность трубы, внутреннюю часть фитинга зачищают до блеска. Наносится флюс. Детали соединяются. Излишки флюса убирают. Производят пайку.

Где нельзя использовать трубы из меди? Если они пересекают электрическую сеть или идут параллельно. В трубе будет наводиться ЭДС, вихревые токи приведут к образованию свищей — тонких, как игла, отверстий. Для теплых полов обязательно применяют пластиковый чехол, уменьшит разрушающие силы меди на связку.

Монтажные правила и требования

Когда выполнял монтаж электрокотла в частном доме своими руками, заранее продумал его месторасположение. Хотя согласно действующим нормам отсутствует запрет на размещение такого оборудования в каком-либо помещении. Другими словами, по сути, его можно было установить в любой комнате. Несмотря на это, в правилах пользования электроустановками указаны некоторые ограничивающие моменты относительно монтажа электрического оборудования большой мощности.

При стандартной установке электрокотла для автономной отопительной системы необходимо соблюдать следующие рекомендации и правила:

• Котельную с электрическим котлом не запрещено делать на кухне или даже в прихожей. При этом необходимо не забывать, что к теплогенерирующему оборудованию придется подводить трубопроводы и мощную электрическую проводку, а такие сети, всего скорее, испортят интерьер. 
• Лучшим местом для монтажа электрокотла является специально выделенное техническое помещение. Тем более для работы нагревательных элементов устройства понадобится существенный ток.

Вариант обустроенной отдельной котельной

Нужно заранее позаботиться о свободном пространстве, которое позволит осуществлять удобное обслуживание агрегата.

На заметку!

Установка электронных и индукционных котлов выполняется так, чтобы можно было в дальнейшем смонтировать электрический насос и емкость, куда будет сбрасываться теплоноситель, когда произойдет его расширение.

• Перед тем как правильно подключить электрокотел к системе отопления в частном доме своими руками, нужно подложить под заднюю стенку устройства асбокартон или лист для кровли, так как для ТЭНового теплогенератора необходимо соблюдать такие же требования, что и для аналогичного газового оборудования. 
• Штуцера котла для соединения с трубами не должны быть нагружены их весом. 
• Монтировать шкаф управления агрегата нужно на высоте 1500 мм от пола. 
• Корпус теплогенератора обязательно требуется заземлять.

На заметку!

ри строительстве моего дома заранее была предусмотрена котельная. Поэтому не возникло проблем с выбором места для размещения теплогенерирующего агрегата.

Отдельное техническое помещение под котельную в частном доме

Назначение обвязки

Обвязкой называют комплекс теплотехнических устройств, которые обеспечивают подачу нагретого теплоносителя к батареям, и которые отвечают непосредственно за бесперебойную работу нагревателя. Кроме этого, благодаря ней идет равномерное распределение тепла по дому и повышается надежность эксплуатации всей системы.

По сути, обвязка котла – правильный и точный расчет каждого параметра элемента в системе, с учетом их точного монтажа. Отопление должно не только давать тепло, но и надежно функционировать. Поэтому, если планируется наличие большого количества дополнительных элементов, то этому вопросу нужно уделить особое значение.

Сразу стоит сказать, что универсальной обвязки нет. В каждом конкретном случае потребуется учитывать свою специфику нагревателя и те элементы, которые будут присутствовать в системе. Но есть ряд правил и оборудования, которые присутствуют всегда. При обвязке полипропиленом, вне зависимости от вида топлива и самого котла, в системе должны быть:

• котел одноконтурного или двухконтурного типа;
• расширительный бак – обыкновенная емкость (для естественной системы) или гидравлический с мембраной (для принудительной системы);
• трубы из полипропилена и фитинги к ним;
• радиаторы – могут быть из стали, чугуна, алюминия или биметалла;
• байпасы – используются в более сложных системах обвязки, так как позволяют отключать определенные участки водопровода от контура.

Система отопления может быть двух типов – естественной и принудительной. В первом случае, теплоноситель двигается по трубам согласно законов физики, а во втором, в обвязку включают циркуляционный насос. Поэтому при принудительном типе, кроме всех выше перечисленных элементов, еще потребуется устанавливать кран Маевского и насос.

Если схема подразумевает подачу теплоносителя к каждому прибору по индивидуальным магистралям, то для этого нужен коллектор. Такой прибор обеспечивает подачу и возвращение воды по трубам. Когда есть необходимость регулировать качественные и количественные характеристики, то в систему встраивается дополнительное еще и приборы контроля – манометр, термостат и гидравлическая стрелка.

В обвязке есть свои нюансы, с которыми нужно в обязательном порядке ознакамливаться. Иначе, нет гарантии, что отопительная система будет работать исправно. В зависимости от вида котла, такую работу можно выполнить самостоятельно или пригласить профессионалов. Но если нет уверенности в своих силах, то лучше сразу же обратиться за помощью к мастерам.

Почему стоит выбрать электрический котел?

При выборе котла важно учитывать все аспекты: экономичность, экологичность, эффективность работы. Безусловно, наиболее выгодно устанавливать газовый котел, но если нет возможности подключить дом к магистральной подаче газа, то оптимальным решением станет электрическое тепловое оборудование

Безусловно, электрокотлы имеют свои достоинства и недостатки, которые стоит оценить еще до покупки.

Основные плюсы

Сначала отметим бесспорные достоинства электрооборудования. Это:

• Отсутствие необходимости постройки отдельной котельной. Компактные размеры котла позволяют поместить его в любом удобном месте.
• Простой монтаж, не требующий существенных затрат.

Основные недостатки

К минусам использования оборудования стоит отнести:

• Существенное увеличение расходов на оплату электроэнергии. Впрочем, этот недостаток относителен, так как при использовании любых видов котлов придется тратиться на топливо.
• Зависимость от электроэнергии. В местностях, где отключение электричества происходит часто, следует использовать другой вариант отопительного оборудования.
• Чувствительность к скачкам напряжения. При существенных скачках напряжения в сети, есть вероятность выхода из строя блока автоматики.

Схема подключения вспомогательного электрокотла

Когда электрический нагреватель дополняет собой другой, например, газовый, то его обвязка выполняется параллельно

В процессе обратите внимание на следующие моменты:

• Насосы устанавливают в каждой схеме циркуляции. Для газовой и электрической – отдельные.
• В обеих схемах должны присутствовать правильно установленные обратные клапаны для предотвращения неправильной циркуляции теплоносителя (воды) с созданием обратных потоков, что приведет к проблемам.

Каждый установленный в системе котел подключают к ней параллельно. Только при таком способе вы обеспечите нормальную циркуляцию теплоносителя. Установка обратных клапанов обеспечит движение теплоносителя исключительно в направлении от котлов.

Работу насосов (включение и выключение) синхронизируют с работой нагревателей. Если какой-либо насос не отключится при выключении одного из котлов, он станет нагнетать теплоноситель из обратной линию в линию нагнетания, чрезмерно его охлаждая. Это приведет к падению температуры в системе.

Общие рекомендации

Многих пользователей волнует вопрос, касающийся требований к помещению для теплогенератора. Существующая нормативная база не выдвигает никаких требований относительно того, в каком месте следует располагать агрегат и нужно ли для него отдельное помещение. Однако, существуют Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), ими и следует руководствоваться при монтаже этого вида водонагревателей.

Если вы стремитесь сделать все правильно и обеспечить электробезопасность в своем доме, то рекомендуется соблюдать следующие правила установки котла:

Агрегат лучше всего поместить в топочной или другом техническом помещении. Тогда никто из проживающих в доме (особенно детей) не сможет случайным образом получить доступ к электросиловому оборудованию. Исключение – ТЭНовые котлы заводского изготовления, их можно ставить на кухне;

Не прокладывайте силовые кабели под трубами водоснабжения или отопления. В ситуации, когда этого избежать не удается, надо принять все меры для защиты кабеля от попадания на него воды, например, заключив его в специальные монтажные короба из пластика или металла;

При подключении котла к трубопроводам отопления не допускайте, чтобы последние нагружали своим весом корпус агрегата. Трубы надо надежно крепить к стенам;

Соблюдайте сечение жил силового кабеля, соответствующее потребляемой мощности и силе тока. Корпус электрокотла должен быть обязательно подключен к контуру заземления.

Надо сказать, что схемы установки электрических котлов разнятся в зависимости от типа применяемого агрегата. На данный момент для отопления дома можно использовать такие виды электроустановок:

• ТЭНовые;
• электродные;
• индукционные.

Котлы с традиционными нагревательными элементами (ТЭНами) обычно представляют собой настоящую микрокотельную, заключенную в одном корпусе. В комплект устройства входит циркуляционный насос, средства автоматизации и безопасности, а в некоторых моделях — нагревательный элемент для ГВС. Благодаря такой конструкции монтаж электрического котла с ТЭНами значительно упрощен. В свою очередь, электродные и индукционные теплогенераторы — это водогрейные элементы, требующие наружной обвязки.

Аварийная обвязка электрокотла

Обвязка электрического котла отопления двухконтурной схемы обязательно должна предусматривать способы, позволяющие контролировать и управлять системой, если произойдет непредвиденная аварийная ситуация. Например, может отключиться электроснабжение. Иногда проблему с временным отсутствием электроэнергии решать при помощи использования источников бесперебойного питания или аккумуляторов (их следует периодически при необходимости заряжать). На случай аварийных ситуаций можно создать вспомогательный контур, в котором предусмотрена естественная циркуляция жидкого теплоносителя. Он, как правило, бывает значительно меньшего протяжения и охватывает площадь отапливаемых помещений только частично.

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 1.25 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

Твердотопливные модели

Это самый проблемный агрегат для обвязки из пластиковых труб. Для него установка защитного метрового патрубка на входе/выходе среды – обязательна, чтобы защитить их от перегрева. Для систем с насосной циркуляцией, потребуется дополнительное устройство резервного электропитания, чтобы продолжить охлаждение котла при аварийном отключении основного источника электричества. Кроме того выполняют малый гравитационный контур с небольшим количеством подключенных батарей, чтобы охладить котловые поверхности нагрева, пока не выгорит все топливо.

Твердотопливный котел по требованиям правил пожарной безопасности накрывают защитным кожухом, существенно снижающего теплопотери от стенок топочной камеры в котельную и, следовательно, негативное воздействие на PPR-трубы

Небольшая памятка для монтажа пластиковых труб — качество будет определяться не только монтажными работами, но и выбранным сортаментом труб. Следует приобретать все основное и вспомогательное оборудование котельной, только сертифицированные у зарекомендовавших поставщиков. Полимерные трубы не требуют изоляционных работ и покраски, на них не образовывается накипь и коррозия, они отличаются высокой шумоизоляцией. Стоимость материала ниже, а трубы легче, чем из металла, поэтому монтаж можно выполнить своими руками.