Обвързване на котел за отопление със собствени ръце: схеми за подови и стенни котли

Автономното отопление позволява да не зависите от установените норми за потребление, ценовата политика на доставчиците на топлина и тяхното настроение. Това дава възможност самостоятелно да контролирате процеса на отопление и да поддържате най-комфортната температура в дома, като същевременно спестявате ресурси.

А ако сте направили обвързването на отоплителния котел със собствени ръце, то той ще служи по-дълго и ще „отнема“ по-малко финансови средства, нали? Но вие никога не сте се занимавали с обвързване и самата дума на пръв поглед ви изглежда непонятна?

Не се страхувайте от изобилието от тръби, устройства и технологични етапи – след прочитане на статията тази работа ще ви бъде по силите. Тук са разгледани схеми за обвързване за подови и стенни типове отоплително оборудване, подбрани са илюстративни снимки и препоръки на специалисти за извършване на обвързването в домашни условия.

Избор на мощност на отоплителен котел

Обвързването на отоплителния котел – това е система от тръбопроводи и оборудване, предназначена за осигуряване на радиаторите с топлоносител. Просто казано, това е всичко освен радиаторите.

Първата стъпка е изборът на отоплителен котел, чиято производителност трябва предварително да се определи.

На изчисляването на необходимата мощност на отоплителния агрегат влияят множество фактори, това са:

• обем на сградата;
• брой прозорци и обща площ на остъкляването;
• брой и площ на вратите;
• топлопроводимост на материалите, използвани при изграждането на стените;
• степен на изолация на носещите конструкции;
• средногодишна температура в региона на строителството;
• разположение на сградата, т.е. към коя от страните на света е обърната основната, по традиция най-остъклена, фасада.

Съществува обаче осреднен показател, който без задълбочени изчисления позволява да се определи необходимата производителност.

За средната зона за отправна точка (но не като ръководство за действие!) може да се приеме 1 kW на 10 m² отопляема площ. Към изчислената мощност на отоплителния котел е необходимо задължително да се добави резерв от поне 20%.

След това е необходимо да се определи типът на отоплителния котел: автономен или с ръчно зареждане.

Топлината за отопление на сгради се получава чрез преработка на гориво в котли, които нагряват топлоносителя

Видове отоплителни котлове

Условно котлите за отопление могат да се разделят на автономни и с ръчно зареждане

Автономните котли в зависимост от използваното гориво биват:

• твърдогоривни;
• електрически;
• газови;
• течногоривни.

Редът в списъка определя цената на отоплението в зависимост от вида гориво: газовите котли ще бъдат най-евтини за експлоатация.

Тези котли са оборудвани с автоматика за поддържане на зададената температура на топлоносителя. Могат да работят целогодишно през целия срок на експлоатация. Биват с настенен монтаж и от подов тип.

Към котлите с ръчно зареждане спадат котлите на твърдо гориво. Като гориво се използват дърва, торф, въглища. Изискват участие на човек за зареждане на горивото

Поддържането на необходимата температура на топлоносителя също влиза в задълженията на човека

Изпълнението на котлите е подово. Снабдени са с минимален набор автоматика. Отоплителните котли биват едно- и двуконтурни. Към двуконтурния котел се свързва водопровод, който се изгражда за подгряване на гореща вода.

Отоплителните системи с нагревателен котел трябва да осигуряват необходимата температура в обработваемите помещения. Схемата за обвръзка трябва да бъде ориентирана към равномерно подаване на топлина към всички уреди.

№1 – особености на автоматичния тип котлове

В повечето съвременни газови котли за автономно отопление температурата на топлоносителя се поддържа автоматично.

Вътре в агрегата се намира топлообменник, подгряван от горелка на течно или газообразно гориво. Термодатчикът на котеля непрекъснато следи температурата на топлоносителя.

Веднага щом температурата достигне зададената стойност, горелката угасва и нагряването спира. При падане на температурата на топлоносителя под зададения предел, горелката се запалва отново.

Такива цикли на запалване и угасване могат да се случват доста често, няма нищо страшно в това.

Ако се планира устройство на отоплителна система с висока производителност, тогава съществува вероятност от прегряване на топлоносителя. В такива схеми за обвръзка е необходимо да се предвиди термоакумулатор.

Преобладаващото мнозинство от монтираните отоплителни котли нагряват топлоносителя чрез преработка на газ или течно гориво.

Това се дължи на повсеместната газификация и високата надеждност на котлите.

В схемите за обвръзка с котли на твърдо гориво не е предвидено регулиране на подаването на топлина, тъй като процесът на горене не може да бъде контролиран. В случай на спиране на горенето, циркулационната помпа спира да действа.

Плюсове на газовите и течногоривните котли:

• простота на обслужване;
• множество системи за безопасност, често дублиращи се;
• част от оборудването е включена в комплекта (циркулационна помпа, манометър).

Безспорно предимство е високият КПД, който средно е 98%.

По отоплителните системи може да циркулира вода с температура не повече от 105 °C, пара с нагрев до 130 °C или въздух до 60 °C. При превишаване на работните параметри задейства групата за безопасност.

Има и минуси:

• в случай на липса на електричество, цялата система спира, създава се заплаха от размразяване;
• висока цена;
• циркулационната помпа работи денонощно;
• могат да се прилагат само в затворени системи.

При инсталиране на автономен котел трябва да се отчитат постоянните разходи за електрическа енергия. Циркулационната помпа работи постоянно, независимо дали се извършва нагряване на топлоносителя или не.

№2 – твърдогоривни котлове с ръчно зареждане

При твърдогоривните котли зареждането и запалването на горивото се извършват ръчно. Регулирането на интензивността на горене може да се извършва в ограничен диапазон. Времето за работа се определя от времето за изгаряне на горивото при едно зареждане.

Твърдогоривните котли са най-универсалното решение, като към техните плюсове могат да се отнесат:

• независимост от електричество;
• могат да се прилагат в затворени и отворени системи;
• ниска цена.

Агрегатите от този тип работят с най-достъпния вид гориво.

Има съществени минуси:

• като правило, се доставят с минимален набор от оборудване;
• изискват постоянен контрол от страна на човека;
• имат нисък КПД.

За решаване на традиционните “зимни” проблеми, един от вариантите може да бъде използването в един отоплителен контур на два котела от различни типове.

В нормален режим работи автономен котел, а в случай на авария на газова или електрическа линия, ръчно се стартира твърдогоривен отоплителен агрегат.

Такава схема няма да позволи на отоплителната система да преохлади и да замръзне. Втори вариант може да бъде използването на специален, незамръзващ топлоносител – антифриз.

От типа на нагревателния агрегат до голяма степен зависи изборът на схема за свързване на котела за отопление.

При инсталиране на твърдогоривен котел е много важно да се спазват всички разстояния от стените

Видове и схеми на отопление

Целта на отоплителната система се състои в пренасяне на топлинна енергия от котела до отоплителните радиатори. Пренасянето на енергия се осъществява посредством циркулация на топлоносителя.

Отоплителният контур може да бъде реализиран по следните начини:

• отворена еднотръбна схема;
• затворена еднотръбна схема;
• затворена двухтръбна схема.

Двухтръбната затворена отоплителна схема е най-прогресивна, притежава най-висок КПД. Въпреки това, тя е най-скъпа и сложна за реализиране.

При нагряване в отоплителната система се увеличава обемът на топлоносителя, излишъкът от топлоносител се събира в разширителен резервоар.

При охлаждане протича обратен процес: топлоносителят намалява обема си, отоплителната система засмуква топлоносител от разширителния резервоар. Според начина на организиране на разширителния резервоар, системите се делят на отворени и затворени.

Отворена схема на отоплителната система

При отворена система разширителният резервоар е отворен, свободно комуникира с атмосферата. Общата схема на разположение е следната: отоплителният котел се намира в най-ниската точка, разширителният резервоар – в най-горната, спрямо отоплителния радиатор.

Колкото по-голяма е разликата във височината между разширителния резервоар и най-горния отоплителен радиатор, толкова по-добре.

Циркулацията на топлоносителя в отворена еднотръбна система става естествено, движи се нагрятата вода или сместа ѝ с антифриз чрез гравитация.

При охлаждане топлоносителят става по-тежък, поради което постепенно се спуска към долното ниво на системата. Тежкото вещество изтласква по-лекия, горещ топлоносител.

По този начин те постоянно се редуват, т.е. се осъществява движение на топлоносителя по кръга на отоплителната система.

Схемата на обвръзка на котела в отворена отоплителна система не изисква задължителен монтаж на контролни уреди. В случай на прегряване тя спонтанно ще се освободи от излишния топлоносител

Такава организация на отоплителната система има своите предимства:

• най-проста схема;
• няма нужда от електричество, защото топлоносителят се движи гравитачно;
• слаба чувствителност към аварийно повишение на налягането (например при кипене).

За устройството на система с естествено движение на топлоносителя ще са необходими най-малко средства, защото няма смисъл да се оборудва с автоматика, предпазни клапани, циркулационна помпа.

За съжаление, има съществени недостатъци:

• постоянен контакт на топлоносителя с въздуха води до газово замърсяване;
• възможност за охлаждане на топлоносителя при студове;
• относително бавна циркулация на топлоносителя;
• невъзможно е да се постигне еднаква температура на радиаторите;
• необходим е голям обем топлоносител.

При отворена система постоянният контакт на топлоносителя с атмосферния кислород води до повишена корозия на тръбопроводите и радиаторите. Образуването на различни замърсявания намалява ефективността на отоплителната система като цяло.

С алуминиеви и биметални радиатори такава система работи зле.

При проточна система с естествена циркулация е важно да се спазват наклоните. Разширителният съд се намира в най-горната точка на системата

Отворена еднотръбна отоплителна система е най-проста за реализация и най-малко ефективна. Прилага се с котли на ръчно зареждане. Използва се основно за отопление на малки частни сгради на един-два етажа.

Затворена схема на отоплителната система

При затворена схема на отоплителната система, разширителният съд е изпълнен като стоманен резервоар, вътре в който се намира гумена круша или мембрана под налягане на въздух. При разширяване на топлоносителя, крушата се свива и освобождава допълнителен обем.

В затворена отоплителна система, излишъкът на налягане при прегряване на топлоносителя се отвежда с помощта на кран на Маевски

Принудителната циркулация на топлоносителя позволява значително по-бързо и по-равномерно да се затоплят всички отоплителни радиатори.

При това, топлоносителят посредством специални въздухоотвеждащи клапани еднократно се освобождава от всички газове, които се намират в него. Тръбопроводите остават чисти и корозия не настъпва.

Схемата на разположение на котела и разширителния съд може да бъде всякаква: котелът може да се намира в мазе или на първия етаж. Разширителният съд, като правило, се монтира до котела.

Предимства на затворената система:

• чист топлоносител;
• гарантирана циркулация
• свободно разположение на оборудването;
• минимално количество топлоносител;
• малък диаметър на тръбопроводите.

Недостатъци на затворената система: постоянно излишно налягане, повишена цена.

Затворената, еднотръбна отоплителна система остава достатъчно евтина, позволявайки да се прилагат всички видове котли.

При затворена отоплителна система има свобода на монтажа. Разширителният съд може да бъде до котела

Еднотръбна отоплителна система

По начина на движение на топлоносителя по схемата на тръбопровода и включените в него уреди, отоплителните системи се делят на едно- и двутръбни.

При еднотръбна отоплителна система от котела се простира основна магистрала с голям диаметър – подаване. Тя действа като транспортьор на горещия топлоносител и събирач на охладения му вид.

Към магистралата две по-тънки тръби последователно свързват отоплителните радиатори. Едната приема топлоносителя, другата го изпуска.

Топлоносителят последователно преминава през всички радиатори, отдавайки по пътя си част от топлинната енергия.

Еднотръбната категория се дели на два подвида:

1. Проточна. В проточната схема няма подаващ щранг като конструктивен елемент. Радиаторите на горния етаж са свързани с аналогичните на разположения по-долу етаж. В тази схема не могат да се използват регулировъчни кранове, за да не се прекъсва достъпът на топлоносителя до следващите уреди.
2. С байпаси. Според този вариант радиаторите са свързани с щрангове, но са отделени от контура чрез затварящи звена. Топлоносителят постъпва от подаващия щранг. Разпределя се на порции към всички уреди, в които постъпва почти по едно и също време, благодарение на което по-малко изстива.

Отоплителният контур с байпаси позволява да се регулира температурата и да се ремонтира повреденият уред, без да се изключва цялата система.

В това отношение проточният вариант губи, както и по скоростта на изстиване на топлоносителя. Но проточната разновидност е по-лесна за реализация.

В еднотръбните системи с принудителна циркулация нагретият топлоносител се издига по главния щранг и се разпределя по последователно свързаните радиатори

Ако еднотръбна схема се прилага в отоплителен контур с естествена циркулация на топлоносителя, обратни щрангове изобщо няма, а за свързване на уредите се използва само горно разпределение.

Двутръбна отоплителна система

При двутръбна отоплителна система една магистрала подава горещ топлоносител, нагрят от котела. Втората – приема и отвежда охладения му вид обратно в нагревателния агрегат.

Приемащата тръба се нарича подаване, а събиращата тръба се нарича връщане. Свързването на отоплителните радиатори става паралелно.

Топлоносителят в най-студения радиатор има най-ниска температура, съответно наляга повече от останалите. Циркулацията на топлоносителя е толкова по-интензивна, колкото по-голяма е разликата в температурата между подаването и обратната подводка.

Като следствие, студеният радиатор ще се затопля по-бързо. По този начин температурата във всички уреди, свързани към един колектор, се изравнява.

Предимства на отоплението с две тръби:

• настройката по температурни параметри на един радиатор не влияе на останалите;
• хидродинамична устойчивост на цялата система;
• лесно позволява да се свързват устройства за регулиране на подаването на гореща вода;
• всички тръбопроводи могат да се скрият в подове или стени;
• висока скорост и ефективност.

Двутръбните системи биват с горно и долно разпределение, с задънена и попътна транспортировка на топлоносителя. Биват с естественото му движение и с принудителна циркулация, стимулирана от циркулационни помпени апарати.

Двутръбната отоплителна система е по-сложна и по-скъпа от еднотръбната, но по отношение на създаване на комфортни условия значително я превъзхожда (щракнете за увеличение)

В контурите с естествена циркулация котелът се инсталира

От недостатъците могат да се откроят следните:

• двойно количество тръбопроводи;
• сравнително висока цена;
• необходимост от прилагане на спирателна и регулираща арматура.

Двутръбната система, въпреки сложната конструкция, е предпочитано решение, особено при приложение с автономни котли.

Схематично изображение на системата с котел, циркулационна помпа и две тръби – за горещ топлоносител и охладен (обратка). Разборът на топлоносител става от два колектора

Ако не се прибягва до сложни топлотехнически изчисления, то може да се възползваме от многогодишния опит на строителството в средната полоса.

За изграждане на подаващата и събирателната магистрала се препоръчва използването на двуинчови тръби (Ø 50 мм), присъединявани към котлите. Щранговете се изпълняват от тръби с аналогичен размер.

Радиаторите в зависимост от броя на секциите се свързват към подаването и обратната тръба с тръби 1,5ʺ (за 25-35 секции), 1ʺ (за 10-25 секции), 3/4ʺ (по-малко от 10 секции).

При изграждане на автономна отоплителна система с един или повече котли за постигане на най-голяма ефективност и комфортен микроклимат, подходяща е двутръбната система.

Тя може да се прилага на всякакви обекти. Работи с всякакви типове отоплителни радиатори и всякакви котли. Изборът на отоплителна схема зависи от желаното съотношение цена-качество и закупения отоплителен котел.

Реализиране на отоплителната система

Въоръжени с необходимите знания за принципите и предимствата на всяка отоплителна схема, може да се състави ред на действия:

• избор на отоплителна схема;
• избор на отоплителен котел;
• придобиване на необходимото оборудване;
• монтаж.

За устройство на отворена, еднотръбна отоплителна схема, достатъчно е да се разполага с термометър (в преобладаващото мнозинство случаи, той идва в комплект с котела) и разширителен съд, като правило, самоделен.

За затворени системи, минимално необходимото оборудване е сходно и е разгледано по-нататък.

Стъпка #1 – закупуване на необходимото оборудване

В задължителния списък на оборудване за затворени отоплителни системи влиза:

• разширителен съд;
• предпазен клапан за изпускане на излишно налягане;
• циркулационна помпа;
• автоматичен въздухоотводен клапан;
• в случай на двутръбна система, колектори (друго наименование – гребенки);
• тръби.

При закупуване на отоплителен котел за автономно водоснабдяване, част от оборудването може да не се закупува. Предлаганото за продажба оборудване обикновено вече е оборудвано с циркулационна помпа, предпазен клапан, разширителен съд, манометър.

Преди избора на необходимото оборудване трябва да се начертае схема в мащаб и да се състави списък на необходимите елементи.

Стъпка #2 – монтаж на отоплителни котлове

Отоплителните котли се произвеждат в подов и стенен вариант. Монтират се в зависимост от варианта на изпълнение.

Сред стенните котли има турбо котли. Това са котли, които принудително отвеждат отработените газове и подават въздух в камерата на горене.

В такива котли се извършва свръхефективна преработка на горивото, в резултат на което отработените газове имат ниска температура.

Отвеждането на газове и подаването на въздух се извършва с помощта на специална коаксиална тръба. Тръбата се извежда хоризонтално с лек наклон навън. Наклонът е необходим за оттичане на образуващия се кондензат навън, а не във вътрешността на котела.

Изборът на схема за обвръзка на стенен котел може да бъде само от затворен тип, тъй като всички стенни котли са автономни.

При всички останали котли, включително подовите с ръчно зареждане, изхвърлянето на отработените газове става в вертикален комин. Частта от комина, която излиза навън, трябва да бъде изолирана, за да се предотврати образуването на кондензат.

За подов, твърдогоривен отоплителен котел е необходима здрава основа и площадка от незапалим материал (лист желязо, керамични плочки). Схемата за обвръзка на подов котел с ръчно зареждане може да бъде отворена и затворена, еднотръбна и двутръбна.

При монтаж на стенен котел с коаксиална тръба. Най-доброто място – външната стена на котелното помещение, така дължината на тръбата ще бъде минимална.

Стъпка #3 – избор и монтаж на разширителен съд

Дори ако в отоплителния котел вече е инсталиран разширителен съд, настоятелно се препоръчва да се инсталира допълнителен. Обемът на разширителния съд се избира въз основа на обема на топлоносителя.

Добър вариант за монтаж на разширителния съд е инсталирането му на стандартен колектор, заедно с автоматичен въздухоотводен клапан и манометър.

Преди монтажа на разширителния съд, той трябва да се напомпа с въздух до препоръчителното налягане, обикновено 1,5-2,0 atm. Инсталирането на разширителния съд е най-добре да се направи до котела.

За надеждна работа на устройството е необходимо поне 1 път годишно да се проверява налягането на въздуха, като се използва специално приспособление за измерването му.

Стъпка #4 – инсталиране на циркулационна помпа

Необходимостта от използване на допълнителна циркулационна помпа, нейните параметри се определят от хидротехнически изчисления. Има няколко общи забележки.

Експлоатацията на циркулационната помпа е предназначена за температура около 60 °C. Затова е целесъобразно помпата да се монтира на обратната тръба, с по-студен топлоносител.

Също така от съображения за безопасност, ако топлоносителят прегрее до образуване на пара, при монтиране на помпата на правата тръба, работното колело на помпата ще спре да работи, което ще доведе до още по-голямо прегряване.

Върху корпуса на циркулационната помпа ясно е отбелязана посоката на движение на топлоносителя. Ориентацията на циркулационната помпа може да бъде всякаква, но роторът винаги трябва да остава в хоризонтална равнина.

Допуска се помпата да се монтира така, че валът да се върти в плъзгащи втулки. В противен случай помпата бързо ще се повреди.

Стъпка #5 – автоматични въздухоотвеждащи клапани

Дори при образуване на въздушни джобове, за отвеждане на газовете ще бъде достатъчен един клапан. Рано или късно въздухът, разтваряйки се в топлоносителя, ще излезе през клапана. Скоростта на разтваряне обаче е ниска и за такова отвеждане на газ може да отнеме до няколко месеца.

Правилната настройка е възможна само на напълно обезвъздушена система. За да не се чака няколко месеца, е необходимо да се монтират няколко автоматични клапана.

Добро място за монтиране на автоматични клапани са гребенките и колекторите.

Предпазен клапан, манометър, автоматичен въздухоотвеждащ клапан има смисъл да се монтират заедно – в блок за безопасност

Стъпка #6 – избор на място и монтаж на колектор

Предназначението на колектора – разпределение на топлоносителя към консуматорите. Консуматори могат да бъдат подово отопление, отоплителни радиатори, серпентини в баните.

Конструктивно колекторът представлява отсечка от тръба с няколко извода. Броят на изводите трябва да съответства на броя на консуматорите.

За двутръбна система броят на колекторите е минимум два. За всеки извод е предвидено регулиране на обема на подавания топлоносител.

При организиране на отопление на двуетажна и повече къща за всеки етаж се прави своя двойка колектори. Ако има подово отопление, за него трябва да се отдели отделен колектор.

Отделни колектори са необходими поради следните причини:

• поради разликата в хидродинамичното съпротивление на тръбопроводите между най-близкия и най-отдалечения отоплителен радиатор;
• при различни характеристики на консуматорите;
• за надеждна настройка на цялата система.

Поради различното хидродинамично съпротивление може да се наложи монтиране на допълнителна циркулационна помпа в схемата за обвързване на отоплителния котел, например на колектора на подовото отопление.

За удобство при регулиране колекторите се монтират на едно място, в специален шкаф.

Колекторът е отлично място за монтиране на спомагателно оборудване: манометри, предпазни клапани, разходомери

Стъпка #7 – монтаж на тръбопровода

Следващият етап на обустройството – монтаж на отоплителни тръби. В зависимост от типа на системата този етап на работа ще се различава леко. Предлагаме по-долу да разгледаме особеностите на сглобяването на тръбопровода за едно- и двутръбна система.

Тръби за еднотръбна система

За еднотръбните системи най-често срещаните са стоманените тръби. Големият избор на диаметри и ниската цена правят този избор предпочитан.

При монтажа на тръбите трябва да се спазва наклон от поне 5 мм на линеен метър. Естетически наклонените тръби изглеждат по-зле, но осигуряват надеждна циркулация на топлоносителя, дори в случай на изключване на циркулационната помпа.

Свързването на отоплителните радиатори в отворена система се извършва с тръба с минимален диаметър 32 мм. Правият и обратният тръбопровод се изпълняват от тръби с по-голям диаметър, минимум 50 мм.

Стоманените тръби – практичен материал, но са податливи на корозия и изискват боядисване. Полимерните тръби притежават по-малко хидравлично съпротивление, затова могат да се прилагат с по-малък диаметър.

Тръби за двутръбна система

Двутръбната система не изисква големи диаметри. Материалът на тръбите може да бъде разнообразен: полипропилен, металопластик и т.н.

Основното е тръбите да могат да издържат на налягане и температура. Тъй като двутръбната система не изисква естествена циркулация, тръбите се скриват в подземното пространство или в стените. Всички тръби трябва да бъдат изолирани за предотвратяване на топлинни загуби.

Тръбите, свързващи колекторите, имат диаметър 20-25 мм., а свързват отоплителните уреди с 16-20 мм. съответно.

Прилагането на съвременни материали и техника на монтаж няма да изисква заваряване. Целият монтаж се извършва като с конструктор.

Всеки огъвка на тръбата добавя хидродинамично съпротивление, по възможност трябва да се избягва. Голямата разлика в хидродинамичното съпротивление на клоновете на един колектор ще направи регулирането трудно или невъзможно.

След монтажа на всички компоненти задължително се извършва опресоване с повишено налягане. Налягането трябва да остава постоянно най-малко в продължение на 24 часа.

Ако отоплителната система успешно премине тестовете, свързването на отоплителния котел може да се счита за завършено.

Изводи и полезно видео по темата

Сравнителен анализ на варианти за изграждане на отоплителната система:

Примери за груби грешки при свързване на котела:

Монтаж на котелно помещение с двуконтурен газов котел:

Правилно свързване на котел на твърдо гориво с продължително горене:

На пръв поглед отоплителните системи изглеждат сложни. Въпреки това принципите, по които работи отоплителната система, са много прости. Правилно изчислената и изпълнена система може да работи с години без никаква намеса.

Ако имате въпроси относно свързването на котела или нюансите на свързване на отделни елементи на системата, задайте ги в коментарите. Или ако наскоро сте извършили свързването със собствените си ръце и искате да споделите опит с други хора, моля, оставете вашите коментари към този материал.