Параллельная работа котлов отопления. Как объединить в одну систему газовый и твердотопливный котлы
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.
Рис. 63. Схема отопления из двух полуколец с наращиванием мощности установкой второго котла
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.
рис. 64. Принципиальная схема подключения котлов к системе отопления на первично-вторичных кольцах
Фирмой «Гидромонтаж» разработаны несколько типовых схем с использованием гидроколлекторов «ГидроЛого» для систем отопления с двумя и более котлами (рис. 65–67).
рис. 65. Схема отопления с двумя первичными кольцами с общим участком. Подходит для котельных любой мощности с резервными котлами, либо для котельных большой (свыше 80 кВт) мощности и малым числом потребителей.
рис. 66. Двухкотловая отопительная схема с двумя первичными полукольцами. Удобна для большого числа потребителей с высокими требованиями к температуре подачи. Суммарные мощности потребителей «левого» и «правого» крыла не должны сильно отличаться. Мощности насосов котлов должны быть примерно одинаковыми.
рис. 67. Универсальная комбинированная схема отопления с любым количеством котлов и любым числом потребителей (в распределительной группе используются обычные коллекторы или гидроколлекторы «ГидроЛого», во вторичных кольцах используются горизонтальные или вертикальные гидроколлекторы («ГидроЛого»)
На рисунке 67 представлена универсальная схема для любого количества котлов (но не более четырех) и практически неограниченного числа потребителей. В ней каждый из котлов подключается к распределительной группе, состоящей из двух обычных коллекторов или коллекторов «ГидроЛого», установленных параллельно и замкнутых на бойлер горячего водоснабжения. На коллекторах каждое кольцо от котла до бойлера имеет общий участок. К распределительной группе подсоединяются маленькие гидроколлекторы типа «элемент–Микро» с миниатюрными смесительными узлами и циркуляционными насосами. Вся схема отопления от котлов до гидроколлекторов «элемент–Микро» это обычная классическая схема отопления, образующая несколько (по числу гидроколлекторов) первичных колец. К первичным кольцам подключаются вторичные кольца с потребителями тепла. Каждое из колец, находящееся на более высокой ступени, использует нижнее кольцо как собственный котел и расширительный бак, то есть забирает из него тепло и сбрасывает отработанную воду. Эта схема монтажа становится распространенным способом устройства «продвинутых» котельных и в небольших домах, и на крупных объектах с большим числом отопительных контуров, позволяющим производить тонкую качественную настройку каждого контура.
Чтобы было попонятней, в чем состоит универсальность данной схемы, давайте рассмотрим ее поподробней. Что такое обычный коллектор? По большому счету, это группа тройников, собранная в одну линию. Например, в отопительной схеме один котел, а сама схема направлена на приоритетное приготовление горячей воды. Значит, горячая вода, выйдя из котла, прямиком направляется в бойлер, отдав часть тепла на приготовление горячей воды, она возвращается в котел. Добавим в схему еще один котел, значит, на магистрали подачи и обратки нужно установить по одному тройнику и подключить к ним второй котел. А что, если этих котлов четыре? А все просто, нужно установить по три дополнительных тройника на подачу и обратку первого котла и подключить к этим тройникам три дополнительных котла либо не устанавливать в схему тройники, а заменить их коллекторами с четырьмя отводами. Вот и получилось, что все четыре котла мы подсоединяем подачей к одному коллектору, а обраткой - к другому. Сами коллекторы подключаем к бойлеру приготовления горячей воды. Получилось кольцо отопления с общим участком на коллекторах и трубах подключения бойлера. Теперь мы можем смело отключать или включать часть котлов, а система будет продолжать функционировать, в ней будет меняться только расход теплоносителя.
Однако в нашей системе отопления нужно предусмотреть не только нагревание хозяйственной воды, но еще и радиаторные системы отопления и «теплые полы». Поэтому для каждого нового контура отопления на подачу и обратку нужно установить по тройнику и тройников этих нужно столько, сколько мы задумали отопительных контуров. Зачем нам столько тройников, не лучше ли и их заменить коллекторами? Но у нас уже есть в системе два коллектора, поэтому просто нарастим их или сразу поставим коллекторы с таким количеством отводов, чтобы их хватило и на подключение котлов и на отопительные контуры. Находим коллекторы с нужным количеством отводов или собираем их из готовых частей либо применяем готовые гидроколлекторы. Для дальнейшего расширения системы, если потребуется, можем установить коллекторы с большим количеством отводов и временно заглушить их шаровыми кранами или пробками. Получилась классическая коллекторная система отопления, в которой подача заканчивается своим коллектором, обратка - своим, а от каждого коллектора пошли трубы на отдельные системы отопления. Сами коллекторы замыкаем бойлером, который в зависимости от скорости включения циркуляционного насоса может иметь жесткий или мягкий приоритет либо не иметь такового, так как он получается включенным в цепь параллельно с другими отопительными контурами.
Теперь пора вспомнить о системе отопления с первично-вторичными кольцами. Замкнем каждую пару труб, выходящих из коллекторов подачи и обратки, гидроколлектором типа «элемент–Мини» (или другими гидроколлекторами) и получим отопительные первичные кольца. Через насосно-смесительные узлы подсоединим к этим гидроколлекторам уже по первично-вторичной схеме отопительные кольца, те, что считаем нужным (радиаторные, теплых полов, конвекторные) и в необходимом нам количестве. Заметьте, что в случае отказов в запросах на тепло даже всех вторичных отопительных контуров, система продолжает работать потому, что в ней оказалось не одно первичное кольцо, а несколько - по числу гидроколлекторов. В каждом первичном кольце теплоноситель от котла (котлов) проходит через коллектор подачи, из него попадает в гидроколлектор и возвращается в коллектор обратки и в котел.
Как оказывается, сделать систему отопления хоть с одним котлом, хоть с несколькими и с любым количеством потребителей не так уж и сложно, главное подобрать необходимую мощность котла (котлов) и выбрать правильное сечение гидроколлекторов, но об этом мы уже достаточно подробно рассказали.
Собираем котельную от А до Я...
Любая котельная это сердце системы и . В данной статье я расскажу, как собрать котельную так чтобы она, по крайней мере, имела хорошо работающую систему отопления и водоснабжения. С помощью указанных алгоритмов, можно максимально усилить эффект системы .
Видео:
Я научу Вас делать расчет и собирать такую систему отопления.
В этой статье вы узнаете:
Кто планирует подводить природный газ в котельное помещение, тому необходимо ознакомиться с требованиями для котельных с газовыми котлами.
Любой проект отопления, где планируется отопление дома, начинается с расчета тепловых потерь данного дома. О том, как посчитать дома разработаны СНиПы, Госты и различная литература для расчета тепловых потерь. Одним из СНиПов является СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».
Хочу немного рассказать по поводу тепловых расчетов. На самом деле расчет тепла осуществляется не какими-то приборами, как некоторые могут предположить. Любые инженеры на стадии проектирования пользуются чистой или теоретической наукой, которая позволяет за счет только известных материалов из которых сделан дом, произвести расчет теряемого тепла. Многие инженеры, чтобы ускорить используют специальные программы, одним из которых пользуюсь сам лично.
Программа называется: "Комплекс Valtec"
Данная программа абсолютно бесплатна и скачивается в интернете. Чтобы найти эту программу просто воспользуйтесь поиском в Яндекс и введите поисковую строчку: "Программа Комплекс Valtec". Если Вы не найдете в инете эту программу, то обратитесь ко мне и я подскажу Вам прямой адрес. Просто напишите в комментарии на этой странице и я отвечу там же.
Решение.
Для решения используется универсальная формула:
W - энергия, (Вт)
С - теплоемкость воды, С=1163 Вт/(м 3 °С)
Q - расход, (м 3)
t1 - Температура холодной воды
t2 - Температура горячей воды
Просто вставляем наши значения, не забывайте учитывать единицы измерения.
Ответ: На каждого человека необходимо 322 Вт/час.
Такой фильтр фильтрует крупную крошку, для того, чтобы исключить засор в котла. Котел при таком фильтре прослужит гораздо дольше, чем без него.
Также на обратную линию устанавливают . Но часто ставят его на подающую линию.
Первая причина, почему ставим обратный клапан на обратную линию системы отопления.
Обратный клапан служит для того, чтобы исключить обратное движение теплоносителя в случаях, если установлены параллельно два котла. Но это не означает, что его не нужно ставить на линию обратки когда установлен один котел.
По второй причине обратный клапан ставиться на подающую линию , для того, чтобы исключить обратное движения теплоносителя с целью исключить попадания мусора с системы отопления через подающую линию.
Как подключить два котла
Максимальный уровень подключения двух котлов с вентилями
Преимущества работы двух котлов в паре
При выходе одно котла из строя система отопления будет продолжать работать.
Не нужно покупать один мощный котел, можно купить два слабеньких котла.
Два слабеньких котла работающих вместе выдают гораздо больше нагретого теплоносителя, так как некоторые мощные котлы имеют малый диаметр прохода. Из-за малого проходного диаметра расход теплоносителя через котел, мягко говоря, остается недостаточным для большого дома. Хотя существуют схемы, которые позволяют увеличить расход. Об этом поговорим ниже.
Недостатки двух работающих котлов в паре
Стоимость двух слабеньких котлов, гораздо выше, чем одного мощного котла.
Будут не оправдано работать два насоса. Хотя два насоса могут работать вполне в экономичном режиме, чем один настроенный на большие обороты.
Что касается подбора диаметра трубы
Насколько я знаю, существуют три способа, как определить :
Обывательский способ - это подбор диаметра за счет определения скорости движения воды в трубопроводе. То есть подбирается диаметр, таким образом, чтобы скорость движения воды не превышала 1 метр в секунду для отопления. А для водоснабжения можно и побольше. Короче где-то повидали и скопировали, повторили диаметр. Также находят всякие рекомендации специалистов. Учитывается кокой-то средний показатель. Короче обывательский метод самый не экономический и в нем допускаются самые злостные ошибки и нарушения.
Практико-наработанный - это способ, при котором уже известны схемы и разработаны специальные таблицы, в которых уже имеются все диаметры и указаны дополнительные параметры по расходу и скорости движения воды. Такой способ подходит обычно для чайников, которые не разбираются в расчетах.
Научный способ самый идеальный расчет
Этот способ является универсальным и дает возможность определять диаметр для любой задачи.
Я много смотрел обучающих видео, и пытался найти расчеты по определению диаметров трубопровода. Но в инете толкового объяснения не находил. Поэтому уже более 1 года в инете существует моя статья по определению диаметра трубопровода:
А кто-то вообще пользуется специальными программами, по расчетам гидравлики. Мало того я даже находил неправильные и неквалифицированные расчеты по гидравлике. Которые до сих пор гуляют в интернете и многие продолжают использовать не разумный метод . В особенности не правильно считают гидравлику систем отопления.
Для точного определения диаметра нужно понять следующее:
А теперь внимание!
Насос толкает жидкость по трубе, а труба со всеми поворотами дает сопротивление движению.
Сила насоса и сила сопротивления измеряется только одной единицей измерения - это метры. (метры водяного столба).
Чтобы протолкнуть жидкость в трубе насос должен справиться с силой сопротивления.
Я разработал статью, где подробно описывается :
Любой насос обладает двумя параметрами: Силой напора и расходом. Поэтому все насосы обладают напорно-расходными графиками, на которых по кривой показано как меняется расход в зависимости от сопротивления движения жидкости в трубе.
Для подбора насоса необходимо знать сопротивление, создаваемое в трубе при определенном расходе. Необходимо знать сначала, сколько потребуется перекачивать жидкости в единицу времени (расход). При указанном расходе найти сопротивление в трубопроводе. Далее напорно-расходная характеристика насоса покажет, подходит Вам такой насос или нет.
Для того, чтобы находить сопротивления в трубопроводе разработаны следующие статьи:
На стадии проектирования можно найти расход всей системы , достаточно знать тепловые потери определенного здания. В этой статье описан алгоритм расчета расхода теплоносителя при определенных теплопотерях:
Рассмотрим простенькую задачу
Имеется один котел и двухтрубная тупиковая . Смотри изображение.
Обратите внимание на тройники, они обозначены цифрами... При пояснении буду указывать так: Тройник1, тройник2, тройник3 и т.д. Также обратите внимание, что обозначены расходы и сопротивления в каждых ветках.
Дано:
Найти:
| Диаметры трубопроводов каждой ветки Подобрать напор и расход насоса. |
Решение.
Находим общий расход системы отопления.
Примем, что температура подающей линии 60 градусов, а обратной линии 50 градусов.
тогда, согласно формуле
1,163 - теплоемкость воды, Вт/(литр °С)
W - мощность, Вт.
где Т 3 =Т 1 -Т 2 - разница температур между подающим и обратным трубопроводом.
Разница температур задается от 5 до 20 градусов. Чем меньше разница, тем больше расход и соответственно для этого увеличивается диаметр . Если разница температур больше, то расход уменьшается, и диаметр трубы может быть меньше. То есть если вы зададите разницу температур равной 20 градусам, то расход будет меньше.
Находим диаметр трубопровода.
Для наглядности необходимо схему привести в блочный вид
Поскольку, сопротивление в тройниках очень мало, его не стоит брать в расчет при расчете сопротивления в системе . Так как сопротивление протяженности трубы будет многократно превышать сопротивление в тройниках. Ну, если Вы педант и хотите посчитать сопротивление в тройнике, то рекомендую в случаях, если расход больше идет на поворот в 90 градусов, то используйте угла. Если меньше, то можно закрыть на это глаза. Если движение теплоносителя по прямой, то сопротивление очень мало.
| Сопротивление1 = ветка 1 от тройника2 до тройника7 Сопротивление2 = ветка радиатора2 от тройника3 до тройника8 Сопротивление3 = ветка радиатора3 от тройника3 до тройника8 Сопротивление4 = ветка 4 от тройника4 до тройника9 Сопротивление5 = ветка радиатора5 от тройника5 до тройника10 Сопротивление6 = ветка радиатора6 от тройника5 до тройника10 Сопротивление7 = путь от тройника1 до тройника2 Сопротивление8 = путь трубы от тройника6 до тройника7 Сопротивление9 = путь трубы от тройника1 до тройника4 Сопротивление10 = путь от тройника6 до тройника9 Сопротивление11 = путь трубы от тройника2 до тройника3 Сопротивление12= путь трубы от тройника8 до тройника7 Сопротивление13 = путь от тройника4 до тройника5 Сопротивление14= путь трубы от тройника10 до тройника9 Сопротивление главной ветки = от трайника1 до трайника6 по линии котла |
На каждое сопротивление необходимо подобрать диаметр. В каждом участке сопротивления свой расход. На каждое сопротивление необходимо установить заявленный расход в зависимости от тепловых потерь.
Находим расходы на каждом сопротивлении.
Чтобы найти расход в сопротивление1 необходимо найти расход в радиаторе1.
Расчет подбора диаметра производится циклично:
Дальнейшие расчеты по этой задаче уложены в другую статью:
Ответ: Оптимальный минимальный расход равен: 20л/м. При расходе в 20 л/м сопротивление системы отопление составляет: 1м.
Конечно, еще необходимо учитывать сопротивление котла, которое можно принять примерно 0,5 м. В зависимости от диаметров прохода самого котла. Вообще если быть точнее, то необходимо в самом котле по трубкам рассчитать . Как это сделать описано тут:
Как обвязать систему водяного отопления очень большого дома
Существует универсальная схема для систем водяного отопления, которая позволяет сделать систему более совершенной, функциональной и очень производительной.
Выше я уже объяснял, для чего нужны такие элементы:
Гидрострелка - это на самом деле гидравлический разделитель, подробное объяснения и расчет гидрострелок объясняется тут:
Но я немного повторюсь и поясню еще кое-какие детали. Рассмотрим схему с гидравлическим разделителем и коллектором вместе.
V1 и V2 не должны превышать скорость 1 м/с при увеличении скорости наступают не оправданные сопротивления на входе и выходе патрубков.
V3 не должен превышать скорость 0,5м/с при увеличение скорости наступает влияние сопротивления от одного контура к другому.
F - Расстояние между патрубками не регламентируется и принимается минимально возможным для того, чтобы комфортно присоединить различные элементы (100-500мм)
R- Вертикальное расстояние также не регламентируется и принимается минимально 100мм. Максимальным до 3метров. Но правильнее будет расстояние(R) диаметров четырех патрубков(D2).
Основная цель гидрострелки - это получение независимого расхода, который не будет влиять на расход котла.
Основная цель коллектора разделить один поток на множество потоков так, чтобы потоки друг на друга не влияли. То есть, чтобы изменение одного из потоков коллектора не влияло на другие потоки. То есть в коллекторе возникает очень медленное движение теплоносителя. Медленная скорость в коллекторе меньше влияет на потоки, выходящие из него.
Разбираем входной диаметр от котла D1
Одним из расчетов диаметра является вот такая формула:
Нужно стремиться к минимальной скорости движения теплоносителя. Чем быстрее движется теплоноситель, тем выше сопротивление движению. Чем больше сопротивление, тем медленнее движется теплоноситель и слабее греет система .
Задача.
А давайте еще попробуем увеличить диаметр до 32мм.
Тогда график будет таков.
Максимальный расход 29 л/м. Разница от первоначального на 4л/м.
Решать Вам стоит ли овчинка выделки... Дальнейшее увеличение приведет к бессмысленной трате денег на большого диаметра.
Далее я принимаю в расчет, что с каждого котла будет расход 29 л/м. расход от двух котлов будет равен 58л/м. Теперь я хочу посчитать какой диаметр выбрать для трубы объединяющий два котла и входящий в гидрострелку.
Находим диаметр после тройника
Дано:
При расходе 58 л/м сопротивление составило: 0,85 м, в основном сопротивление создает около 0,7м. Чтобы уменьшить сопротивление фильтра грязевика, достаточно увеличить его диаметр или резьбу на нем. Чем больше проходимость фильтра грязевика, тем меньше сопротивления в нем.
Поэтому принимаем решение: Не увеличивать диаметр, а увеличить фильтр грязевик, с резьбой до 1,5 дюйма.
С этим эффектом мы значительно увеличим общий тепловой расход от котла в гидрострелку.
Также этим эффектом увеличения расхода через котел мы увеличиваем КПД котлов.
Также, если мы хотим снизить сопротивление обратного клапана, то резьбу на нем следует увеличить. Поэтому принимаем с резьбой на 1,25 дюйма.
Шаровые краны следует подобрать таким образом, чтобы внутренний проход не заужался и не увеличивался, а точно повторял проход самой . Выбирайте проход в сторону увеличения диаметра.
Подробнее о гидрострелках:
По условию задачи:
Расход теплых полов: 3439 л/ч при температурном напоре 10 градусов.
400м 2 х 100Вт/м 2 = 40000 Вт
Что касается радиаторного отопления, принципа работы различных схем. Я пока не приготовил статьи на эту тему, так как большинство знают, как это делать, хотя бы приблизительно. Но в планах есть затронуть эту тему, и прописать строгие законы и расчеты по разработке схем в пространстве.
Что касается теплых водяных полов
На схеме видно, что теплые водяные полы подключены через . Схема через трехходовой клапан образует .
Смесительный узел - это специальная цепь трубопроводов, которая образует смешивание двух разных потоков. В данном случае для идет смешивание двух потоков: Нагретого теплоносителя из коллектора и остывшего возвращенного из теплых полов. Такое смешение, во-первых, дает пониженную температуру, а во-вторых, добавляет расход в теплые полы. Дополнительный расход ускоряет течение теплоносителя по трубам.
Инженерный расчет диаметров для необходимого расхода
Для этих расчетов я разработал раздел:
Как избавляться от воздуха в системе отопления в постоянном режиме?
Самым идеальным способом от избавления воздуха в автоматическом режиме служит элемент: Автоматический воздухоотводчик. Но для эффективного его использования его нужно установить на самый высокий подающий трубопровод систем отопления. Кроме того нужно создать область пространства, в котором будет отделяться воздух.
Смотри схему:
То есть выходящий теплоноситель из котла должен первым делом устремляться вверх на систему отделения воздуха. Система отделения воздуха состоит из бака толщиной больше диаметра в 6-10 раз входящего в него патрубка. Сам бак воздухоотделителя должен находиться в самой наивысшей точке . Вверху бака должен быть .
Входящий патрубок должен находиться вверху, а уходящий из него внизу.
Когда теплоноситель имеет низкое давление, то и газы в нем начинают выделяться. Также самый горячий теплоноситель имеет более интенсивное газовыделение.
То есть, загоняя теплоноситель в самый верх, мы уменьшаем ему давление и тем самым воздух начинает выделяться более интенсивно. Так как теплоноситель, сразу идущий в бак воздухоотделителя имеет самую высокую температуру и соответственно газовыделение будет интенсивным.
Поэтому для идеального воздуховыделения в системе отопления необходимо выполнить два условия: Это высокая температура и низкое давление. А низкое давление находиться в самой высокой точке.
Для примера можно попробовать установить насос после бака воздухоотделителя, тем самым уменьшив давление в баке.
И почему такой метод выделения воздуха не используется повсеместно?
Такой метод выделения воздуха давно известен!!! К тому же на порядок снимает хлопоты по выделению воздуха.
Как подключить твердотопливный котел
Как известно твердотопливные котлы подвержены риску перегрева из-за сбоя механизмов перекрывания воздуха. Для безопасного использования твердотопливных котлов для систем отопления от высоких температур используют два основных элемента.
Как работает емкостный гидравлический разделитель описано тут:
Чем опасны высокие температуры для систем отопления?
Если у вас имеются пластиковые трубы типа полипропилена, металлопластика и , то вам противопоказаны прямые подключения таких труб к твердотопливному котлу.
Твердотопливный котел подключается только стальными и медными трубами, которые способны выдерживать температуры свыше 100 градусов.
Трубами, выдерживающими высокие температуры собирается с ограничением по температуре.
Трехходовые клапаны в основном используются с большим проходным сечением и сервоприводами. с механическим передвижением клапанов имеют сильно зауженое проходное сечение, поэтому ознакомьтесь с графиками расходов данных трехходовых клапанов.
Трехходовой клапан в контуре котла служит для того, чтобы не пустить низкую температуру с . Такой трехходовой должен пропустить теплоноситель в котел не меньше 50 градусов.
То есть если в системе отопления ниже 30 градусов, то начинает открывать контур котла внутри самого котла. То есть выходящий теплоноситель из котла сразу заходит в котел на обратную линию. Если температура котла выше 50 градусов, начинается в пуск холодного теплоносителя из (с бака). Это нужно для того, чтобы не вызвать сильную перегрузку по температуре в контуре котла так как большой температурный напор вызывает конденсат на стенках теплообменника, а также уменьшает благоприятный отжиг дров. В таком режиме котел прослужит больше. Также розжиг котла будет быстрым и эффективным чем, если бы в котел поступал постоянно ледяной теплоноситель.
Температура твердотопливного котла должна быть не ниже 50 градусов. В противном случае нужно уменьшать температуру трехходового клапана не 50, а ниже градусов до 30.
При низком температурном отоплении в 50 градусов нужно учесть понижение температур трехходовых клапанов. Если на котле выставить 50 градусов, то на трехходовом клапане контура котла выставить 20-30 градусов, а на выходе градусов 50. Также учтите, чем выше температурный напор в котле, тем выше КПД котла. То есть в котле должен поступать более остывший теплоноситель. Также чем больше расход через котел, тем выше КПД котла. Об этом свидетельствует теплотехника.
Расход через котел должен быть максимально возможным для эффективного теплообмена (КПД выше.).
Трехходовой клапан на выходе к потребителю тепла нужен для того, чтобы стабилизировать температуру потребителю и не допустить попадания высокой температуры.
К примеру, из реального объекта:
На этом статья закончена, пишите комментарии.
Этот материал относиться к разделу: Конструктор водяного отопления
|
Если Вы желаете получать уведомления о новых полезных статьях из раздела: Сантехника, водоснабжение, отопление, то оставте Ваше Имя и Email. |
В целях экономии часто применяется подключение двух котлов в одну отопительную систему. Приобретая несколько тепловых устройств, следует заранее знать, какие существуют способы их соединения между собой.
Поскольку дровяной котел функционирует в открытой системе, то совместить его с газовым отопительным прибором, который имеет закрытую систему нелегко. С обвязкой открытого типа вода нагревается до температуры сто градусов и выше при наибольшем показателе высокого давления. Чтобы обезопасить перегрев жидкости ставится расширительный бак.
Через бачки открытого типа выводится часть горячей воды, что помогает понизить давление в системе. Но использование таких спусковых емкостей иногда стает причиной поступления кислородных частиц в теплоноситель.
Существует два способа соединения двух котлов в одну систему:
- параллельное подключение газового и твердотопливного котла совместно с приборами безопасности;
- последовательное соединение двух котлов разного типа с применением теплоаккумулятора.
При параллельной отопительной системе в больших зданиях каждый котел греет свою половину дома. Последовательное объединение газового и дровяного агрегата образуют два отдельных контура, которые совмещены с теплоаккумулятором.
Применение теплоаккумулятора
Система отопления с двумя котлами имеет такую структуру:
- теплоаккумулятор и газовый котел совмещаются с отопительными приборами в закрытый контур;
- от дровяного отопительного прибора к теплоаккумулятору поступают энергетические потоки, которые передаются в закрытую систему.
При помощи теплоаккумулятора можно проводить функционирование системы одновременно от двух котлов или только от газового и дровяного теплового агрегата.
Параллельная закрытая схема
Для совмещения систем дровяного и газового котла используются такие устройства:
- клапан предохранительный;
- бачок мембранный;
- манометр;
- клапан для воздухоотвода.
Первым делом на патрубки двух котлов монтируются отсекающие краны. Клапан предохранительный, устройство для отвода воздуха, а также манометр устанавливается возле дровяного агрегата.
На разветвлении от твердотопливного котла для функционирования оборота малого круга ставится переключатель. Закрепляют его на расстоянии одного метра от дровяного отопительного прибора. К перемычке добавляется обратный клапан, перекрывающий доступ воды в часть контура откаченного агрегата на твердом топливе.
Подачу с обраткой подключают к радиаторам. Обратный поток теплоносителя разделяется двумя трубами. Одна присоединяется через трехходовой кран к перемычке. Перед разветвлением этих труб монтируется бак и насос.
В параллельной отопительной системе можно задействовать теплоаккумулятор. Схема установки прибора при таком подключении заключается в подсоединении к нему обратных и подающих магистралей, труб подачи и обратки к системе отопления. Для совместного или отдельного функционирования котлов на всех системных узлах ставятся краны, перекрывающие течение теплоносителя.
Совместить два отопительных прибора можно с помощью ручного и автоматического контроля.
Подключение с ручным управлением
Включение и выключение котлов проводится ручным способом за счет двух кранов на теплоносителе. Обвязка осуществляется при помощи запорной арматуры.
В оба котла устанавливаются расширительные баки, которые используются одновременно. Специалисты рекомендуют полностью не отсекать котлы от системы, а просто одновременно подключить их к расширительной емкости, перекрывая по движению воды.
Подключение с автоматическим управлением
Для автоматической регулировки двух котлов устанавливается обратный клапан. Он защищает отключений отопительный агрегат от вредоносных потоков. В остальном способ оборота теплоносителя в системе ничем не отличается от ручного управления.
В автоматической системе все главные линии не должны быть перекрыты. Насос рабочего котла прогоняет теплоноситель через нерабочий агрегат. Вода движется по малому кругу от места подсоединения котлов к отопительной системе через неработающий котел.
Чтобы не расходовать большую часть теплоносителя для неиспользуемого котла устанавливаются обратные клапаны. Их работа должна быть направленна друг на друга, чтобы вода от двух тепловых оборудований была направленна к отопительной системе. Клапаны можно поставить на обратной подаче. Также при автоматическом управлении необходим термостат для регулировки насоса.
Автоматическое и ручное управление используется при сочетании разных типов отопительных приборов:
- газовый и твердотопливный;
- электрический и дровяной;
- газовый и электрический.
Также можно подключить два газовых или электрических котлов в одну систему отопления. Установка более двух связанных тепловых агрегатов приводит к снижению эффективности системы. Поэтому больше чем три котла не соединяют.
Преимущества системы с двумя котлами
Основным положительным моментом установки двух котлов в одной системе отопления является беспрерывная поддержка тепла в помещении. Газовый котел удобен тем, что его не нужно постоянно обслуживать. Но на случай его аварийного отключения или в целях экономии дровяной котел станет незаменимым отопительным дополнением.
Система отопления из двух котлов позволяет значительно повысить уровень комфорта. К достоинствам двойного теплового устройства принадлежат:
- выбор основного типа топлива;
- возможность контроля над всей системой отопления;
- повышение эксплуатационного времени оборудования.
Подключение в одну отопительную систему двух котлов – это наилучшее решение для обогрева зданий любого размера. Такое решение позволит беспрерывно сохранять тепло в доме на долгие годы.
Установка твердотопливного котла – это первый шаг к эффективному и экономному поддержанию тепла в доме. Следующие шаги заключаются в регулярном подбрасывании дров либо других видов твердого топлива. Поддерживать температуру теплоносителя системы отопления в рабочих пределах необходимо и в ночное время. И даже когда дом посещается только в выходные дни, требуется поддержание минимальной температуры, во избежание конденсации влаги на внутренних поверхностях в помещении.
Если наличие конденсата не критично, то при отъезде после выходных, нужно дождаться остановки котла и слить воду из системы отопления во избежание замерзания системы. В случае слива воды, все металлические элементы подвергаются коррозии при контакте с воздухом.
Слив теплоносителя не понадобиться, если вместо воды используется антифриз. Однако при использовании антифриза, из-за высокой текучести, выдвигаются высокие требования к резьбовым уплотнениям и к запорной арматуре.
Самым распространенным решением для поддержания температуры в отопительном контуре, является установка электрического котла совместно с твердотопливным. Минимальное количество дополнительного оборудования позволит электро котлу в автоматическом режиме принять на себя функции обогрева, а твердотопливному – отключиться, без риска закипания. Также применение электро котла избавляет от необходимости проводить любые манипуляции с системой отопления, покидая загородный дом до следующих выходных. Для отслеживания аварийных ситуаций и дистанционного управления электро котлом, существует , который контролирует режим работы отопительного оборудования.
Виды электрических котлов
Выбирая электро котел для установки в дополнение к твердотопливному, достаточно бегло ознакомиться с основами нагрева воды при помощи электрического тока, что бы не попасться в сети маркетологов. Электрические котлы работают с КПД около 95%. Не стоит на своей системе отопления проверять правдивость заверений производителя о несравненно высоком КПД именно их приборов – это может стоить лишних денег, и окупятся они не скоро. Есть три основных типа котлов:
Нагрев в них осуществляется электрическим нагревательным элементом (ТЭНом), который погружен непосредственно в теплоноситель. В контуре такого котла может циркулировать, как вода, так и антифриз. Неприхотлив в эксплуатации, но периодически требует замены ТЭНа по причине образования накипи, уменьшающей теплоотдачу.
Теплоносителем в них выступает вода. Нагрев происходит за счет энергии выделяемой при протекании электрического тока через теплоноситель в котле между электродами, которые находятся внутри. Может работать без электронасоса в контуре. Обеспечивает плавный нагрев воды в системе. Со временем, в результате электролитических реакций, электроды растворяются и требуется их замена.
Разогревают любой вид теплоносителя колебаниями вызванными индукционной катушкой. Температура от нагревательного элемента равномерно распределена по поверхности проточной емкости, что практически полностью исключает возможность образования накипи. Для эффективного использования котла требуется качественная автоматика управления.
Индукционные котлы из-за высокой цены уступают ТЭНовым и электродным. Учитывая вспомогательную функцию электрического котла, вопрос окупаемости вложений в передовые технологии отходит на второй план. Основными критериям выбора остаются: мощность, качество материалов исполнения прибора, качество сборки и комплектация.
Схема подключения твердотопливного котла
Наиболее эффективная схема подключения твердотопливного (ТТК) и электрического (ЭК) котлов является параллельная. Подача в систему отопления обоих котлов осуществляется в одной точке, равно как и обратка. Данная схема исключает несогласованность работы насосов и потери тепла в теплообменнике ТТК при работающем ЭК. Алгоритм работы такой системы можно описать следующим образом:
- работающий ТТК поддерживает комфортную температуру воздуха в помещении;
- топливо прогорело, теплоноситель остывает, и при достижении заданной минимальной температуры термостат выключает насос;
- температура воздуха в помещении опускается ниже комфортной (заданной пользователем) и включается ЭК.
Для правильной работы системы необходимо учесть некоторые особенности подключения приборов и арматуры. Производительность насоса Т.Т.К должна быть больше, чем у насоса ЭК для того чтобы одновременная работа котлов не повлияла на скорость движения теплоносителя через теплообменник ТТК. В системе отопления на подаче каждого котла должен стоять обратный клапан для исключения противотока.
Для управления работой насоса ТТК используется термостат, измеряющий температуру теплоносителя на подаче до обратного клапана. Выносной датчик температуры воздуха, управляющий включением ЭК должен быть размещен в одном из отапливаемых помещений.
Для управления ЭК также используются , которые позволяют, с помощью мобильной связи, задавать температурный режим включения или отключения котла. Данный способ позволит запрограммировать включение котла только в ночное время для экономии электроэнергии и максимального использования преимуществ много зонного тарифицироваться. Также с можно установить требуемую температуру воздуха, например, за несколько часов до приезда в коттедж.
При правильном выборе оборудования и арматуры для котельной, мощность двух котлов, соединенных по предложенной схеме, обеспечит бесперебойную подачу тепла, создавая уют и комфорт в доме. А для владельцев загородных домов — дополнительное удобство контроля системы отопления.
Два котла в одном доме - это часто встречающаяся в последнее время ситуация. Газовый котел обеспечивает комфорт (он не требует частого обслуживания), а твердотопливный - устанавливается для снижения расходов на отопление. При соблюдении определенных условий их можно объединить в одной системе.
Как же должна выглядеть система с двумя котлами?
Если предполагается, что газовый котел должен работать совместно с твердотопливным, то в первую очередь необходимо решить вопрос защиты системы отопления от чрезмерного увеличения давления в системе отопления. Как известно, твердотопливные котлы должны работать в системах с открытым расширительным баком. Поддерживать автоматически температуру теплоносителя (воды) в котле очень сложно: даже прекращение подачи воздуха (в результате чего гаснет огонь) не гарантирует прекращение роста ее температуры.
Поэтому система должна быть соединена с атмосферой - тогда увеличение объема воды в результате ее нагрева не вызывает повышение давления в системе.
При перегреве избыток воды сливается в канализацию через переливное отверстие в расширительном баке.
Иначе выглядит ситуация с современными газовыми котлами. Они оборудованы управляющими устройствами, которые позволяют автоматически поддерживать температуру воды на заданном уровне, тем самым контролируя приращение объема воды и рост давления в закрытой системе. Закрытая система имеет то преимущество, что значительно снижает проникновение атмосферного кислорода в систему. Вследствие этого замедляется протекание коррозионных процессов в системе, в частности - в теплообменнике котла и радиаторах. При работе котла в системе присутствует некоторое избыточное давление. Защитой такой системы служит закрытый (мембранный) расширительный бак и предохранительный клапан. В современных газовых котлах небольшой мощности эти устройства смонтированы непосредственно в корпусе котла. Единственным признанным безопасным решением, позволяющим объединение в одной системе твердотопливного и газового котлов, является система с теплообменником, разделяющим систему на два контура. Открытый контур имеет твердотопливный котел, нагруженный на теплообменник, а закрытый - газовый котел, теплообменник и радиаторы. Как выполнена такая система, показано на представленных фотографиях.
Котельная для твердотопливного котла
Согласно требованиям нормативных документов твердотопливные котлы мощностью выше 30 кВт разрешается устанавливать только в отдельном помещении.
Помещение . Котел рекомендуется устанавливать в центре по отношению к отапливаемым помещениям, на их уровне или в подвале; в этом случае будут минимальные энергозатраты на циркуляцию теплоносителя в системе. Запас топлива должен быть расположен в отделенном помещении, желательно - рядом с котельной. Если мощность котла не превышает 30 кВт, топливо можно хранить в том же помещении, где стоит котел, например, в ящиках или контейнерах на расстоянии не менее 1 м от котла. Хорошо, если объем складского помещения позволяет хранить в нем запас топлива на весь отопительный сезон.
Котел должен быть установлен на фундамент или негорючее основание с ровной горизонтальной поверхностью. Фундамент (или основание) должен быть больше котла: с лицевой стороны - на 0,3 м, с остальных - на 0,1 м. Если мощность котла не превышает 30 кВт, пол в котельной необязательно должен быть сделан из негорючих материалов. В этом случае пол вокруг котла на ширину 0,6 м нужно оббить стальным листом толщиной не меньше 0,7 мм. Непосредственно под котлом - независимо от того, какова его мощность - пол должен быть сделан из негорючих материалов. Все ограждающие конструкции котельной - стены, пол и перекрытия должны иметь предел огнестойкости 0,75 ч.
Если под котельную выделено помещение, расположенное над жилым этажом, то пол, все переходы труб через пол, стены на высоту 10 см, а также дверные пороги должны быть выполнены с гидроизоляцией. Помещение котельной должно иметь естественное освещение. Площадь остекления должна составлять из расчета 0,03 м2 на 1 м 3 объема помещения.
Размер котельной должен обеспечивать беспрепятственное обслуживание котла. Необходимо иметь доступ ко всем его частям.
Расстояние фронтальной части котла от перегородки (стены) не должно быть меньше 1 м, а от боковых и задней стенок котла до стены - не менее 0,6 м. Объем помещения, в котором установлен котел мощностью до 30 кВт, должен быть не меньше 7,5 м 3 , для котлов мощностью 30-60 кВт - не менее 13,5 м 3 , для котлов 60-200 кВт - не менее 15,0 м 3 , а минимальная высота помещения - составлять 2,5 м. Вентиляция. Котельная с котлом мощностью до 30 кВт должна иметь незакрывающееся приточное отверстие площадью не меньше 200 см 2 , а также вытяжной вентиляционный канал сечением минимум 14 х 14 см с входным отверстием, расположенным под потолком помещения и обычно закрытое вентиляционной решеткой. Площадь свободного сечения входного отверстия (то есть суммарной площади отверстий в вентиляционной решетке) должна быть равна площади сечения вентиляционного канала.
Вентиляционные решетки и каналы в котельной не должны оснащаться какими-либо приспособлениями для их закрывания. Для котельной с более мощными котлами площадь вентиляционного отверстия должна быть не меньше, чем 20х20 см и в то же время - не меньше, чем 50% площади сечения дымохода котла. Приточное отверстие лучше всего располагать за котлом на высоте не более 1 м от уровня пола. При необходимости можно использовать воздуховод соответствующего сечения. Воздуховод, по которому поступает воздух, следует оборудовать заслонкой, позволяющей регулировать интенсивность его притока. Однако такая заслонка не должна уменьшать площадь сечения приточного канала больше, чем на 80%. Остальные требования такие же, как для котельной меньшей мощности. Независимо от мощности котельной (котла) вентиляционные каналы должны быть выполнены из негорючего материала. Недопустимо использование принудительной вытяжной вентиляции в котельной с дымоходом с естественной тягой.
Канализация . Если в доме есть канализационная система, в котельной должен находиться подсоединенный к ней напольный трап. Если трап невозможно подсоединить к канализации, необходимо соорудить небольшой колодец, делающий возможным охлаждение воды, и установить ручной насос для ее откачки. В котельной дополнительно должен быть установлен заборный клапан, предназначенный для наполнения котла водой, а перед ним - обратный клапан. Подсоединение котла к системе ХВС производится с помощью гибкого шланга.
Котельная с газовым котлом
Помещение . Газовые котлы мощностью до 30 кВт могут быть размещены на любом этаже дома, в помещениях, не предназначенных для постоянного пребывания в них людей (за исключением оборудования, работающего на сжиженном газе, поступающего из резервуара или баллонов, которые, кроме того, не могут быть установлены в помещениях, расположенных ниже уровня земли). Котел нельзя устанавливать в спальне, а если он имеет открытую камеру сгорания - также на лестничной клетке или в гараже. Зато его можно установить в кухне, прихожей, мастерской или в подсобном помещении. Котел мощностью более 30 кВт должен быть установлен в отдельном помещении. Высота помещения с газовым котлом должна быть не меньше 2,5 м. Вентиляция. В помещении с газовым котлом должно быть предусмотрено незакрывающееся приточное отверстие площадью не менее 200 см2. Его нижний край должен находиться не выше 30 см над полом. Через это отверстие может поступать воздух снаружи дома или из соседних помещений, оснащенных естественной приточной вентиляцией.
В котельной с котлом, работающем на сжиженном газе (который тяжелее воздуха), вытяжное вентиляционное отверстие должно находиться на уровне напольного покрытия, а вытяжной канал должен быть выполнен с уклоном в сторону наружного отверстия. В помещении, рядом с перекрытием, должно быть предусмотрено незакрывающееся приточное вентиляционное отверстие площадью минимум 200 см2. Стены и пол под котлом должны быть выполнены из негорючих материалов или же покрыты негорючим материалом на расстояние не меньше 0,5 м от котла. Объем помещения, где установлен газовый котел мощностью до 30 кВт, должен быть не менее 7,5 м 3 , а объем кухни с газовой плитой на 4 горелки и котлом - не менее 15 м 3 .
Газопроводы . Их выполняют из стальных бесшовных или прямошовных электросварных труб или медных (твердых) труб с толщиной стенки не менее 1 мм (только внутри дома). Газовое оборудование к газопроводным трубам подсоединяют стационарно.
Система из медных труб
Современные системы центрального отопления, как правило, выполняются из пластиковых или медных труб (сегодня стальные трубы используются редко). В системах из пластика участки труб, которые находятся в непосредственной близости от котла, должны быть выполнены из материала, обладающего стойкостью к высокой температуре, - из стали или меди. В системе из медных труб должны быть установлены механические фильтры, задерживающие механические загрязнения (твердые частицы). Это предотвратит разрушение образовавшегося на внутренних стенках труб слоя оксида меди, который защищает трубы от коррозии. Во время монтажа медных труб, при их обрезке, края заворачиваются внутрь. Заусеницы (острые остатки металла) необходимо удалять, иначе внутри труб образуются зауженные участки, которые являются причиной возникновения шумов во время работы системы и, что еще хуже, смывания защитного слоя оксида меди из-за возникающих завихрений потока воды. За завернутым краем трубы могут также возникать зоны, где отсутствует движение воды, а это способствует развитию бактерий. Для системы горячего водоснабжения (ГВС) - это опасное явление. Причиной ускоренной коррозии медных труб также может быть использование труб слишком маленького диаметра. В этом случае вода будет двигаться со слишком большой скоростью, что может привести к разрушению защитного слоя оксида меди. Это также увеличивает гидродинамическое сопротивление и повышает нагрузку на циркуляционный насос, и, кроме того, отрицательно влияет на работу горелки котла (она чаще включается и выключается). На снижение прочности медных труб диаметром меньше 28 мм влияет пайка их тугоплавким припоем. Выполнение соединений производится при высокой температуре горелки, что влечет изменение структуры металла и приводит к снижению его стойкости к воздействию кислорода, которого особенно много в воде систем ГВС и ХВС.