Обвязка пеллетного котла: схемы, правила подключения котла на пеллетах

Пеллеты из дерева

Если полностью заменить традиционные виды топлива деревянными пеллетами, можно существенно снизить уровень парникового эффекта. Во время горения традиционных видов топлива в воздух выделяется много углекислого газа. Меньше всего углекислоты образуется именно при сгорании дерева.

При использовании деревянных пеллет сокращаются объемы выделения в атмосферу такого соединения, как диоксид серы. Именно из-за его образования в больших количествах льют кислотные дожди. Это губительно действует на экологию. Опасность для природы и человека при использовании топливных пеллет сведена к нулю.

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

Как производится обвязка такого оборудования?

Общая схема монтажа котлов отопления состоит из следующего ряда этапов:

монтаж распределительных гребенок;
монтаж соответствующих насосных контуров для каждого потребителя;
установка предохранительного оборудования;
установка расширительного бака;
монтаж запорной арматуры;
соединение котла с подающим и обратным контурами;
заполнение контуров теплоносителем;
опрессовка оборудования и проверка его работы.

На практике все зависит от мощности оборудования, количества потребителей, особенностей конструкции котла и т. п. Следует отметить, что к обвязке пеллетных котлов предъявляются довольно высокие требования. Во-первых, потому что влажность топлива должна оставаться приемлемо низкой, а во-вторых, поскольку и топливо, и теплоноситель разогреваются до очень высоких температур. Некачественная обвязка может привести к тому, что условия эксплуатации оборудования будут нарушены, и котел быстро выйдет из строя.

В соответствии с нормами пожарной безопасности для обвязки пеллетных котлов рекомендуется использовать негорючие металлические трубопроводы. Применение полипропиленовых конструкций на практике не только опасно, но и не выгодно, поскольку температура теплоносителя на выходе из котла часто превышает рабочие показатели полимерных материалов. В результате уже через пару лет трубопроводы придется заменять.

Пеллетный котел — устройство достаточно сложное. Специалисты настоятельно не рекомендуют заниматься монтажом и обвязкой таких устройств неопытным новичкам. Однако знание основных этапов обвязки и некоторых нюансов этого процесса позволит эффективно проконтролировать работу приглашенной бригады монтажников.

На схеме представлен один из вариантов обвязки пеллетного котла отопления: 1 — помпа МК; 2 — смесительный кран МК; 3 — помпа ТК1; 4 — смесительный кран ТК1; 5 — рециркуляция воды в ТК1; 6 — помпа ТК2; 7 — смесительный кран ТК2; 8 — рециркуляция воды в ТК2; 9 — помпа ГВС; 10 — теплообменник ГВС; 11 — подача проточной воды в ГВС

Чтобы произвести обвязку пеллетного котла, необходимо:

выполнить установку котла;
подключить соответствующую горелку (если используется комбинированная модель котла);
установить бункер для пеллет;
подключить шнек для подачи топлива;
подключить пульт автоматического управления котлом.

После этого следует выполнить:

Установку на подачу котла группы безопасности, которая включает манометр, автоматический воздухоотводчик и сбросной клапан.
Установку датчика термоклапана, если это предусмотрено конструкцией модели;
Монтаж дымохода, диаметр и высота которого соответствуют техническим требованиям.
Монтаж системы устройств для поддержания обратного потока: два крана-манометра на подачу и обратку, циркуляционный насос и термоголовку.
При высокой вероятности внезапных отключений электроэнергии рекомендуется дополнить систему подходящей моделью ИБП.

Поддержка обратного потока позволяет контролировать уровень нагрева теплоносителя до его поступления в систему. Пока температура на обратку не достигнет необходимого уровня (обычно 60 градусов и выше), теплоноситель будет оставаться в пределах малого циркуляционного круга. Только при нагревании теплоносителя до необходимого уровня термоголовка откроется и через нее начинает поступать холодный теплоноситель, а горячий начнет циркулировать по основному кругу.

Ни в коем случае нельзя использовать пеллетный котел с низкой температурой теплоносителя. Температура в 55 градусов является так называемой «точкой росы», при достижении которой происходит образование значительного количества конденсата. В результате объем сажи в дымоходе, а также на теплообменнике может значительно возрасти. Оборудование потребует дополнительных усилий по обслуживанию, а его мощность заметно уменьшится.

Так выглядит топочная камера пеллетного котла отопления после воздействия избыточного количества конденсата, появляющегося из-за ошибок при монтаже системы рециркуляции

Подробно процесс обвязки комбинированного пеллетного котла представлен на видео:

Многие производители пеллетных котлов рекомендуют дополнить конструкцию специальным баком-аккумулятором, который позволяет накапливать тепло. Экономия топлива при этом может достичь 20-30%. Кроме того, использование бака-накопителя позволяет избежать перегрева котла и достичь максимально высокого КПД.

Что такое обвязка котла?

Обвязка представляет собой все те элементы, которые располагается между радиаторами отопления и котлом. Сегодня многие домашние умельцы не уделяют ей особого внимания, организовывают, не придерживаясь никаких норм и рекомендаций специалистов.

Однако правильно реализованная обвязка позволяет решить множество проблем:

давление в трубопроводе никогда не превысит максимально допустимый уровень;
окалина, шлак, песок и им подобный мусор, который может находиться в воде, будет удален;
излишнее тепловое расширение будет компенсировано;
предоставляет возможность подключить к системе более одного контура;
растворенный в теплоносителе воздухе будет выведен;
позволяет автоматически включать бойлер и накапливать горячую воду, что поможет сэкономить.

Если говорить о пеллетных котлах, то они не всегда отличаются высокой автономностью работы. Но если ответственно подойти к прокладке трубопровода, то можно добиться большей эффективности от такого оборудования.

Правильная обвязка позволяет сделать систему обогрева дома более надежной, безопасной и производительной

Что представляет из себя пеллетный котел

Одним из главных минусов дровяных котлов длительного горения является само топливо, оно громоздкое и требует много места для хранения.

Классические твердотопливные котлы для обогрева частных домов созданы для сжигания дров, каменного угля, кокса и прочих твердых видов топлива. Для этого они оснащаются большой топкой, в которой осуществляется сжигание топлива с выделением большого количества тепла. Такие котлы требуют постоянного подкидывания все новых порций дров и угля – прогорают они достаточно быстро, что приводит к постепенному остыванию отопительной системы.

Появившиеся в продаже твердотопливные котлы длительного горения, используемые для отопления частных домов, порадовали своих владельцев уменьшенным количеством подходов для загрузки горючего – некоторые из них умеют работать до 8-10 часов, в зависимости от используемого топлива. Такой подход позволяет рассчитывать на длительную и бесперебойную работу – можно быть уверенным, что к утру в комнатах не похолодает.

Альтернативой котлам длительного горения стали пеллетные котлы, работающие на специальных горючих гранулах – пеллетах. Такое топливо выделяет большое количество тепловой энергии и обладает множеством преимуществ перед дровами и углем:

Доступная стоимость – благодаря тому, что пеллеты представляют собой продукт, созданный из различных отходов, их стоимость находится во вполне доступном диапазоне;
Удобство хранения – достаточно сложить мешки с гранулами в любом удобном месте. Также для этого можно предусмотреть вместительный бункер;
Удобная дозировка – пеллеты являются сыпучим и очень легким горючим материалом, поэтому их можно дозировать с точностью до нескольких грамм. Также их очень удобно засыпать – для этого можно воспользоваться глубокой лопаточкой.

Пеллеты сгорают практически полностью, оставляя после себя минимальное количество золы. Также в продаже присутствуют низкозольные модификации, сгорающие чуть ли не на 100%.

Пеллетный котел для отопления дома представляет собой довольно внушительный агрегат, работающий на гранулах-пеллетах. Хранение топлива осуществляется в бункере, размеры которого могут быть как маленькими, так и очень большими. Пеллетное горючее постепенно поступает в камеру сгорания, где оно сгорает с выделением большого количества тепла. После этого тепло поглощается теплообменником.

Перепад температур между камерой сгорания и выходом теплообменника очень большой – продукты сгорания остывают здесь с температуры +800-900 градусов до +100-120 градусов.

Пеллетные котлы для дома состоят из следующих узлов:

Бункер – здесь хранится пеллетное горючее, которое забирается в камеру сгорания. Некоторые модели пеллетных котлов обладают очень большими бункерами, что позволяет рассчитывать на самый длительный прогрев и непрерывную работу отопления частного дома на протяжении нескольких дней подряд>;
Шнек – обеспечивает плавное поступление гранул-пеллет в рабочую камеру, он приводится в движение электродвигателем;
Камера сгорания – здесь происходит процесс горения;

Основные агрегаты и узлы пеллетника.

Горелка – в этом модуле воспламеняются и горят пеллеты. Можно сказать, что камера сгорания и горелка – это один и тот же узел;
Теплообменник – здесь происходит передача тепла в систему отопления. Теплообменники могут быть самыми разными, начиная от плоских стальных и заканчивая многоходовыми чугунными;
Модуль управления – контролирует подачу топлива в топку, проверяет рабочие параметры, следит за безопасностью.

Пеллетные котлы, используемые для отопления частных домов, содержат в себе и многие другие узлы – это сборники золы, предохранительные клапаны, системы розжига и многое другое. Но основными являются именно вышеуказанные модули – они отвечают за создание тепла и его передачу в систему отопления частного дома.

Работают пеллетные котлы для дома примерно так же, как и обычные твердотопливные котлы. Шнек забирает пеллеты из бункера и направляет их в горелку, где происходит их сгорание. Полученное тепло забирается теплообменником, а остатки отправляются в атмосферу. Многие пеллетные котлы оснащаются системами принудительной подачи воздуха в камеру сгорания и вентиляторами дымоудаления – все это позволяет обеспечить более эффективное сжигание пеллетного топлива.

Благодаря автоматической подаче горючего, пеллетные котлы не требуют частых подходов. Одной загрузки хватает на несколько часов, а то и на несколько дней. Более того, самые продвинутые образцы самостоятельно поддерживают температуру в системе, регулируя подачу пеллет и горение пламени – для этого они оснащаются многофункциональными системами автоматики.

Особенности схемы первично-вторичных колец

Такая схема предусматривает организацию первичного кольца, по которому должен постоянно циркулировать теплоноситель. К этому кольцу подключаются котлы отопления и отопительные контуры. Каждый контур и каждый котел является вторичным кольцом.

Еще одной особенностью этой схемы является наличие циркуляционного насоса в каждом кольце. Работа отдельного насоса создает определенное давление в том кольце, в котором он установлен. Также узел оказывает определенное влияние на давление в первичном кольце. Так, когда он включается, вода выходит из трубы подачи воды, попадая в первичный круг и меняя гидросопротивление в нем. В итоге появляется своеобразный барьер на пути движения теплоносителя.

Поскольку к кругу сначала подключается труба обратки, а после нее – труба подачи, теплоноситель, получив немалое сопротивление у трубы подачи, начинает течь в трубку обратки. Если же насос выключается, гидросопротивление в первичном кольце становится очень малым и теплоноситель не может заплыть в теплообменник котла. Обвязка продолжает работать так, как будто отключенного агрегата вообще не было.

По этой причине не нужно использовать одну сложную автоматику для отключения котла. Единственное, что нужно, так это установить между насосом и патрубком возвращения воды обратный клапан. Аналогичная ситуация с контурами отопления. Только линии подачи и обратки присоединяют к первичной цепи в противоположном порядке: сначала первую, затем вторую.

В такую схему целесообразно включать не более 4 котлов. Использование дополнительных устройств нецелесообразно.

Универсальная комбинированная схема

Эта система имеет такую обвязку:

Два общих коллектора или гидроколлектора. К первому подключены подающие линии котлов. Ко второму – линии обратки. На всех линиях находится запорная арматура. На трубах возврата теплоносителя находятся циркуляционные насосы.
Мембранный бак подключен к большому коллектору обратной линии.
Бойлер косвенного нагрева является связующим звеном между двумя коллекторами. На трубе, которая соединяет бойлер с коллектором подачи, стоят циркуляционный насос и запорный клапан. На трубе, соединяющей бойлер с коллектором обратки, также имеет клапан.
Группа безопасности установлена на коллекторе подачи теплоносителя.
Труба подпитки присоединена к коллектору, который находится на линии подачи горячей воды. Во избежание утечки горячего теплоносителя через эту трубу, на нее ставят обратный клапан.
Определенное количество малых гидроколлекторов (их может быть два, три и более). Каждый из них соединен с вышеупомянутыми общими коллекторами. Эти гидроколлекторы и крупные коллекторы образуют первичные кольца. Количество таких колец равно количеству малых гидроколлекторов.
Контуры отопления отходят от малых гидроколлекторов. Каждый контур имеет миниатюрный смеситель и циркуляционный насос.

Твердотопливный котел всегда требует постоянного внимания со стороны жителей дома, ведь после того, как сгорели загруженные в него дрова, тепло перестает поступать в радиаторы отопления. Конечно, ситуацию может улучшить теплоаккумулятор, однако после его остывания система отопления перестанет быть системой отопления. Облегчить жизнь владельцев частного дома могут комбинированные котлы отопления дрова-газ или два котла, один из которых работает на твердом топливе, а другой — на газе.

Любой из этих двух вариантов дает возможность получать желаемое тепло в том случае, когда дров в топке не осталось, а газ в баллоне еще есть. Агрегат газ-дрова подходит для тех людей, которые не хотят тратить особых усилий и денег на организацию сложной обвязки. Однако практика показывает, что лучше совместить два разных котла. Наименьшее преимущество такого подхода заключается в постоянной работе сети, невзирая на возможную поломку любого из устройств. Если устройство газ-дрова поломается, система перестает работать и в помещениях дома будет холодно.

Принцип работы пеллетного котла (видео)

Котлы, которые работают на пеллетах, становятся все популярнее и популярнее даже не зависимо от холодных времен года. Специалисты утверждают, что их ждет большое будущее. Так как они не прихотливы в уходе, результат их работы является экологически чистым, то они представляют серьезную конкуренцию другим аппаратам. Грамотное применение такой установки даст возможность не только сэкономить, но и получить надежную, практичную систему для отопления.

На сегодняшний день ассортимент отопительного оборудования, а равно и видов топлива, отличается большим разнообразием, что позволяет выбрать оптимальный вариант под любые требования. Немалый интерес представляют пеллетные котлы. По сути, они являются модифицированной версией печей для древесного топлива.

Однако сравнительно с последними данные установки имеют гораздо более усовершенствованную конструкцию, отличаются высоким уровнем автоматизации и высоким КПД. Их появление обусловлено созданием гранулированного древесного топлива – пеллетов. И, несмотря на недолгое время существования, эти котлы уже зарекомендовали себя с самой выгодной стороны.

Стандартное строение пеллетного котла представляет собой комплекс взаимосвязанных механизмов, размещённых в едином корпусе и объединённых общей системой автоматизации:

механизм процесса горения: котёл с горелкой, вентилятор, контроллер, теплообменник и прочие сопутствующие элементы;
механизм подачи топлива: резервуар и винтовой транспортёр.

Резервуар для пеллетов может быть как внешним, так и встроенным. Назначение у них одно – обеспечение систематического равномерного поступления гранул в топку. Бункеры имеют различные размеры: более крупные модели позволяют загружать большие объёмы топлива, за счёт чего котёл может бесперебойно функционировать на протяжении нескольких дней. Подача гранул осуществляется посредством винтового транспортёра. Теплообменники могут быть выполнены из чугуна или стали.

Импортные модели чаще всего комплектуются именно чугунными аппаратами. Они не подвержены развитию коррозии, характеризуются хорошей теплоотдачей, но имеют большой вес и медленно реагируют на смену температурного режима. В отечественных котлах преимущественно используют стальные теплообменники. Они отличаются более быстрой теплоотдачей, имеют малый вес, устойчивы к температурным перепадам, но склонны к коррозии. Впрочем, в избегании последнего всё больше производителей покрывают теплообменные элементы антикоррозийными составами. Идеальный вариант – теплообменники из цветных металлов, но такие котлы отличаются высокой ценой.

Горелки бывают реторного или факельного типа. У первых есть один существенный недостаток: подверженность сильному загрязнению, особенно если используются пеллеты низкого качества. Они требуют регулярной чистки. Факельные разновидности лишены этого минуса, поэтому их чаще всего можно встретить в современных моделях. Пеллетные котлы полностью энергонезависимы, но некоторые виды данного оборудования оснащаются электродвигателями в качестве резервного источника питания. Такое решение позволяет котлу функционировать даже при отсутствии топлива.

Предыстория

а вот и сама горелка Живу я в ПГТ, относительно недавно обустраиваемся в новом месте жительства. И вот, как бы начинается зима, а мы по старинке отапливаем дом дровами. На самоделку меня сподвигло не мое желание, так как мне и так неплохо было, а отец. Он решил сделать гранульную факельную горелку. Все бы ничего, да когда корпус был уже сварен, гранулы куплены, остаётся вопрос, как это все завести. Принято радикальное решение: шнек подачи движется благодаря моторчику дворника от ВАЗ, коих у нас много, ибо занимаемся ремонтом/разборкой авто, в случае чего можно заменить на такой же, не потеряв характеристики. А вот раздув осуществлён центробежным вентилятором печки от какого-то Ниссана, поломки которого боятся точно не стоит. Собрали, запустили, а управлять то как?

базовая схема для управления горением котла

Тут уже подключился я, который вроде как даже по диплому «программист», но к сожалению, забил болт на учебу, и естественно, являюсь обычным любителем всякой электроники и не более. Сходу и без разбора заказал реле времени для шнека и ШИМ-регулятор для вентилятора. Подключил, подобрал тайминги работы, но из-за столь простой «автоматики» начались бессонные ночи. А вдруг закипит, прорвет трубу, что дальше делать? А схема была действительно опасна, т.к. КПД котла получилось очень большим для нашей горелки, поэтому температура воды либо 60+, либо котел тухнет. Поэтому отец исправил сваркой систему воздухоснабжения, тем самым снизив минимальный порог температуры. Но теперь, фиг его знает, достаточно ли мощности для нужной температуры, или наоборот, а не закипит ли?

Температура, которую выдает сие изделие

Типичная температура воды в системе

Arduino nano v3

И тут я вспомнил, что когда-то игрался с Ардуинкой. Ровно с того момента я подумал, а почему бы не запилить автоматику на ее базе? Да, я знаю, что доверять столь опасную приблуду ардуине — идея плохая. Но выбора у меня нет, ибо бюджет в зиму немного жмёт, да и заводская автоматика не столь прекрасна ( у друга моего отца именно такая, долго он с ней игрался). Как только я сообщил о этой идее отцу, сразу был поставлен ультиматум: тыжпрограммист, давай делай, иначе будешь сам ночами сидеть у котла и крутить настроечки котла, дабы не спалить все к чертям.

Готовимся к обвязке

Обвязка котла решает три задачи:

Равномерное распределения тепла по всей системе.
Защита котла от перегрева, который чреват остановкой оборудования (лучший вариант) либо взрывом (худший вариант).
Качественное снабжение горячей водой, если котел двухконтурный.

По типу сложности монтажа, обвязку котла отопления можно разделить на сложную и простую (условно). Простая обвязка включает в себя минимальный набор приборов, устройств, агрегатов и выполняется, как правило, для дорогих котлов, в которые уже встроено большую часть элементов защиты и агрегаты распределения теплоносителя. Сложная обвязка котла (это – то самое множество труб на фото) – выполняется в случае установки самого простого котла, который, по сути, исполняет роль газовой горелки.

Обвязка котла на твердом топливе

Но, это утверждение не касается промышленных объектов, где действуют нормы повышенной безопасности и полная схема обвязки, иногда дублирующая уже встроенные функции отопительного котла, должна производиться в любом случае для соблюдения норм приемки.

Вариант обвязки котла

В данном материале не рассматривается обвязка промышленных котлов, установленных в больших котельных, снабжающих теплом отдельные микрорайоны или предприятия.

Обвязка настенного котла и водонагревателя

Особенности работы и монтажа пеллетных котлов

Хотя пеллетные котлы и относят к твердотопливному оборудования, они на порядок лучше, чем традиционные агрегаты, в которых сжигают дрова или уголь, поскольку:

сухие пеллеты сгорают, отдавая гораздо больше тепла, что значительно увеличивает КПД агрегата;
в процессе работы производится минимальное количество продуктов сгорания топлива;
загрузка пеллет в бункер осуществляется значительно реже, чем при использовании дров или угля.

Достигается такой эффект благодаря особой конструкции оборудования, а также за счет использования высокоэффективных процессов пиролизного горения. Важным моментом при работе пеллетного котла является влажность топлива, которая должна быть менее 20%. Если это требование не выполняется, в дальнейшем мощность оборудования снизится и в систему попадет конденсированная влага. А это может очень скоро привести к серьезным поломкам оборудования.

Существуют комбинированные пеллетные котлы, в которых имеется две топки: одна — для сжигания пеллет, другая — для обычного твердого топлива. КПД таких агрегатов несколько ниже, чем у котлов, которые работают только на пеллетах, а требования по монтажу и обвязке остаются довольно высокими.

Во время монтажа пеллетного котла необходимо установить бункер, горелку и шнековый механизм для подачи пеллет. Нередко специалисты рекомендуют использовать также специальную буферную емкость, объем которой может составить 50 л на каждый кВт мощности пеллетного котла. Все это существенно увеличивает размеры котельной, в которой будет производиться монтаж и обвязка оборудования.