Отопительная система из двух котлов – лучшая альтернатива для непрерывного обогрева здания

Схема обвязки без насоса

При отсутствии электроснабжения или нестабильной работе сети сооружают отопительный контур с естественной циркуляцией теплоносителя. Другое название – гравитационный. Он не нуждается в насосе, а значит, является энергонезависимым.

Принцип работы

Движение теплоносителя по трубам обеспечивает конвекция – стремление менее плотной нагретой среды перемещаться вверх под действием архимедовой силы. Горячую воду вытесняет из котлового бака в подачу более холодная, поступающая из «обратки».

Схема обвязки твердотопливного котла без насоса.

Необходимые инструменты и расходники

Для монтажа понадобятся:

• перфоратор;
• уровни – реечный и ватерпас;
• рулетка;
• разводной ключ «попугай»;
• отвертки, плоскогубцы;
• для полипропиленового контура – специальный нагреватель для сварки пластмассовых деталей.

Нужны материалы:

• кронштейны для крепления труб и радиаторов;
• дюбели;
• пакля или сантехнический лен (ФУМ-лента не подходит из-за высокой температуры транспортируемой среды).

После нагрева объем теплоносителя увеличится. Для компенсации в систему врезают расширительный бачок.

Также нужны радиаторы, трубы, муфты и другие фитинги.

Как сделать

Чтобы создать конвекцию и свести к минимуму гидравлическое сопротивление контура, его строят по следующим правилам:

1. Котел располагают хотя бы на 0,5 м ниже радиаторов. В разных помещениях отметки на одной высоте делают с помощью ватерпаса.
2. Первый участок от подающего патрубка прибора делают вертикальным до потолка. Это разгонный коллектор, он создает сильный конвекционный напор. Опуск делают вдоль угла того помещения, где находится первый радиатор.
3. Применяют большие трубы – с внутренним диаметром 30-40 мм. С увеличением этого параметра снижается гидравлическое сопротивление.
4. Горизонтальные участки монтируют с большим уклоном – 1 см/м. Это облегчит сток холодной жидкости обратно к котлу.

Котел располагают так, чтобы уменьшить гидравлическое сопротивление.

Расширительный бак размещают в самой верхней его точке. Чтобы не нарушать эстетики, резервуар часто устанавливают на чердаке. В таком случае изделие нужно утеплить.

Минусы

Гравитационная система имеет ряд недостатков:

1. Длина контура не может превышать 30 м.
2. Тепло распределяется неравномерно, дальние от котла радиаторы холоднее ближних.
3. Из-за существенного перепада температур на «подаче» и «обратке» отопитель испытывает высокие нагрузки.
4. Нужны трубы большого диаметра, что приводит к удорожанию проекта и увеличению объема воды.
5. Через открытый расширительный бачок в рабочую среду поступает кислород, вызывающий коррозию металлических поверхностей и завоздушивание контура.
6. Невозможна эксплуатация прибора в режиме малой производительности, что требуется в межсезонье.

Варианты отопительных систем

Самый распространенный способ получить тепловую энергию — с помощью сгорания топлива.

В многоэтажных домах чаще всего отопление центральное, но идёт массовая тенденция к переходу на автономный тип обогрева. Это в несколько раз дешевле и качественней. Сейчас в продаже имеются компактные обогреватели, которые можно установить на небольших квартирных кухнях. Практика показывает их экономичность и удобство в использовании.

В частных домах и на дачах отопление может быть различным:

1. Паровым из центральной котельной. Сейчас это встречается редко, в основном в домах, которые были когда-то ведомственными, а потом перешли в частную собственность. Поэтому центральное отопление больше относится к многоквартирным многоэтажным домам.
2. Автономным на природном газе или электричестве. В основном, природный газ стараются провести в дома и на дачи везде, где есть к нему доступ. Подключиться к газопроводным сетям не сложно, если учесть все требования газоснабжающей организации и приобрести оборудование, соответствующее правилам установки газовой системы отопления. Автономный обогрев электричеством обогрев довольно дорогое удовольствие и оправдано только в юных регионах и в тех местах, где невозможно подключение к газу.
3. Печным или каминным на различных вида топлива. Если печь сделана грамотным печником, то такая отопительная решает вопрос, как обогреть дом без электричества и газа. Печь создаёт особый микроклимат в доме, очищает воздух, а живое тепло благотворно воздействует на организм.

К печам или каминам часто подключают водяные контуры, когда нужно организовать эффективную систему отопления дачи без газа и электричества.

Почему именно параллельное подключение котлов

На самом деле тут все очень просто. Во-первых, таким образом можно организовать самостоятельную работу каждого из котлов отопления. Например, когда твердотопливный котел прогорает, автоматически включается электрический, термостат которого видит, что температура теплоносителя стала ниже заданной отметки.

Во-вторых, использование обратных клапанов даёт возможность скорректировать работу двух котлов отопления. Когда насос первого котла (обычно твердотопливного) выключился, то нагретый теплоноситель электрическим котлом не проходит через его теплообменник (для выключения насоса нужен термостат)

Это очень важно для экономии финансовых средств на электроотоплении

Ну и, в-третьих, при параллельном подключении двух котлов, работа системы отопления будет намного эффективнее.

Схема с принудительной циркуляцией

Является наиболее простой системой, т.к. схема содержит минимальное количество элементов.

Состав оборудования при принудительной схеме:

• Котел.
• Измерительные приборы.
• Радиаторы.
• Трубопровод.
• Предохранительный клапан.
• Циркуляционный насос.
• Расширительный бак.

Схема с принудительной циркуляцией

• Подготовленный теплоноситель с рабочими параметрами насосом подается в верхнюю точку системы.
• За счет гравитации жидкость двигается по трубопроводам и наполняет радиаторы последовательно (так как на разработанной схеме).
• По обратному контуру вода циркуляционным насосом поступает обратно в котел для дальнейших циклов.

• Минимальное количество узлов в схеме.
• Относительно высокий КДП.
• Равномерный нагрев радиаторов.
• Низкая стоимость строительно-монтажных работ и оборудования.
• Возможность работы в режиме естественной циркуляции – при отключении от электросети насоса вода в системе циркулирует самотеком.

Малая эффективность системы в домах с большой площадью.

Конденсатоотводчики

Чтобы контролировать поток пара и конденсата, эти две жидкости должны быть разделены. Обычный метод заключается в установке конденсатоотводчика на выходе каждого радиатора. Это устройство позволяет воздуху и воде существовать в радиаторе, но не парам. Если ловушки не работают, систему нельзя контролировать.

Внутренний элемент вышедшей из строя ловушки может быть легко заменен сантехником. Конечно, если ваши ловушки не сработали, то разумно предположить, что все ловушки в здании должны быть проверены.

Теперь, когда пар и вода разделены, мы можем перейти к управлению радиаторами. Для контроля температуры в двухтрубных паровых системах используется термостатический радиаторный клапан (ТРВ). ТРВ следят за температурой вблизи радиатора и крепятся к трубе подачи пара.

Затем вы можете вручную установить температуру: настройки обычно отображаются численно с диапазоном температур, соответствующим каждому элементу системы. Когда желаемая температура будет достигнута, клапан закроет подачу пара к отдельному радиатору. Если радиатор установлен в корпусе, то необходимо использовать модель капиллярной трубки.

Принцип работы автономного отопления

Виды труб различных материалов:

1. Металлические трубы. Не распространены в использовании, имеют недостатки. Со временем покрываются коррозией, в работе недолговечны. Монтируются исключительно на резьбовых соединениях.
2. Медные трубы.Долговечны и надёжны в работе. Выдерживают высокие температуры и давление в трубах. Монтаж выполняется пайкой. Пайка — высокотемпературный припой с содержанием серебра. После установки трубы по желанию можно замаскировать в стену. Медь — дорогостоящий материал, поэтому отопление с участием таких труб может позволить себе не каждый.
3. Полимерные трубы. Делятся на полипропиленовые и полиэтиленовые. Главное достоинство — с установкой сможет справиться даже не обученный человек. Несмотря на дешевизну материала, устойчивы к коррозии, прослужат много лет.
4. Металлопластиковые трубы. Состоят из пластика и алюминия. Монтируются такие трубы резьбовыми соединениями, в некоторых случаях прессовыми соединениями. Недостатки — коэффициент теплового расширения слишком большой. В случае резкой перемены горячей воды на холодную или наоборот трубы могут дать трещину.

Каждому дому своя схема подключения водяного отопления:

Перед тем как покупать оборудование, по схеме следует выбрать необходимую систему отопления, которая подойдёт для того или иного дома.

Способы соединения дровяного и газового котлов в одну систему

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.

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.

Вентиляция

Использование вентиляции, как источника отопления, по крайне мере, звучит интересно, ведь назначение вентиляции — удалять из помещений воздух, в котором содержится пыль, ощущается дефицит кислорода и наличие неприятных запахов. Но ведь с воздухом удаляется и часть теплоты. Как это может быть использовано? Также в систему вентиляции (в ее приточную часть) можно своими руками установить ТЭН для подачи в дом подогретого воздуха.

Системы используют теплый отходящий воздух для подогрева холодного, приточного воздуха. Лучшая экономичность, показатели использования оборудования достигаются при регулировании расхода воздуха согласно его действительной потребности.

Какое топливо выгодней

Отопительные котлы работают на различных видах топлива. И не всегда топливо, которое наиболее распространено, является выгодным для потребителя.

Для сравнения можно рассмотреть несколько вариантов:

1. Отопительные аппараты, работающие от электричества. Это альтернативное отопление частного дома без газа, но обходится дороже.
2. Котлы на газе. Магистральный газ гораздо дешевле электроэнергии. Баллонный обойдётся дороже в несколько раз.
3. Солярка. Организовать отопление на дизеле не трудно, но обойдётся оно не дешево. Кроме того, резкий запах возле отопительного оборудования является большим недостатком. Данное топливо используется, когда приходится организовывать отопление частного дома без газа и электричества.
4. В 3-4 раза дешевле солярки уголь. Используют для печей, каминов и котлов на твёрдом топливе.
5. Торфяные брикеты дороже угля, но во многих случаях применять их удобней.
6. Дрова — самый распространенный вид твёрдого топлива и самый дешевый, но в использовании не очень удобны, так как быстро прогорают. Обычно заготавливают дрова для отопления на даче без газа. Пеллеты — древесные гранулы, которые используют, в основном, для отопительного оборудования, с функцией автоматической подачи топлива. Пеллеты выбирают в последнее время всё чаще, когда нужно решить проблему, как обогреть дом без газа и электричества.

Виды электрокотлов

ТЭНовые котлы – в качестве нагревательного элемента используются ТЭНы, считаются самыми распространенными. Вода нагревается электронагревательными элементами. Большой минус таких котлов – если вода жесткая, то на ТЭНах образуется накипь и значительно снижается мощность, только счета за электричество не снижаются.

ТЭНовые отопительные котлы.

Электродные котлы – вода нагревается за счет того, что через неё пропускается переменный электрический ток. Считаются одними из самых экономичных. КПД, по заявлению изготовителей, не ниже 98%.НЕЛЬЗЯ использовать в качестве теплоносителя дистиллированную воду. Для систем с электродными котлами в продаже имеются специальные составы, улучшающие электропроводность воды.

Индукционные котлы – по своему строению напоминают трансформатор. КПД 98%. Считаются одними из самых долговечных и экономичных котлов.

3 Кварцевые нагреватели

Панельное отопление в большинстве случаев представлено именно такой разновидностью устройств, которые в полной мере соответствуют необходимой безопасности в экологии и энергоэффективности. Конструктивно прибор представлен плитой, в процессе производства которой задействован кварцевый песок:

• материал соединяется со специальным раствором;
• нагревательным армирующим элементом выступает хромоникелевая деталь;
• полученная масса поступает в пресс, где ей задается при определенной температуре необходимая форма, прочность и твердость.

На выходе создается электрическое отопление, выстроенное на способности кварцевой плиты аккумулировать ток, расходящийся с помощью хромоникелевого проводника. Когда система приводится в действие, панель за короткое время прогревается и сохраняет приобретенное тепло, находясь в выключенном состоянии. Заданный температурный режим поддерживается длительное время (несколько часов), а агрегат при этом не работает.

Использование теплоаккумулятора

Схема подключения газового и твердотопливного котла в одну систему выглядит так: газовый котел, теплоаккумулятор и приборы отопления объединены в общий закрытый контур, а твердотопливный агрегат передает всю энергию теплоаккумулятору, из которого теплоноситель уже поступает в закрытую систему.

Такая сеть может функционировать в нескольких режимах:

• от двух котлов одновременно;
• только от газового;
• только от твердотопливного через теплоаккумулятор;
• от твердотопливного, минуя теплоаккумулятор, при отключенном газовом котле.

Как подключить два котла в одну систему отопления по этой схеме. На патрубки дровяного котла монтируют отсекающие краны. Открытый расширительный бак устанавливают в самой высокой точке этого контура, соединяют с подающим патрубком котла. Далее врезают краны на подающий/обратный патрубки теплоаккумулятора и соединяют его трубами с остальным контуром.

Чтобы котел можно было использовать без теплоаккумулятора, поблизости от запорной арматуры последнего врезают две трубки и устанавливают на них отсекающие краны. Подающую и обратные трубы соединяют байпасом: к подающей перемычку крепят фитингом или сваркой, к обратной – через трехходовой кран.

Между трехходовкой и котлом в контур встраивают циркуляционный насос с фильтром. Рекомендуется на этом участке тоже сделать байпас, вокруг насоса: если электричество отключат, теплоноситель сможет перемещаться за счет естественной циркуляции.

Монтаж «газового» контура выполняется как в обычной схеме с теплоаккумулятором. Расширительный бачок с предохранительным клапаном, как правило, уже включен в конструкцию котла. К подающему патрубку через отсекающий кран подсоединяют трубу, которая ведет к отопительным приборам. Обратка тоже подсоединяется к котлу через отсекающий кран. Насос устанавливают на обратной трубе.

От обеих труб к теплоаккумулятору подводят перемычки: одну – перед циркуляционным насосом, вторую – перед отопительными приборами. В этих же местах подключают трубки, которые были установлены в первом контуре (для движения теплоносителя от ТД котла без теплоаккумулятора). Все новые соединения оснащают кранами для перекрытия потока.

Правильное подключение двух котлов в одну систему отопления

Из приведённой выше ситуации есть два выхода.

Подключение двух котлов с переключением вручную

Можно поставить вентили в местах, указанных на схеме зелёными кружками:

И перекрывать трубопровод с неработающим котлом вручную. Это не совсем удобно, но тоже имеет право на существование. Вентили на три положения:

Есть способ лучше, потому что позволяет подключить два напольных котла так, что оба они вместе или по отдельности смогут работать без лишних телодвижений с нашей стороны — просто включили котёл или оба и пошли по своим делам.

Подключение двух котлов с автоматическим управлением

Приведённая ниже схема подключения двух котлов позволяет автоматически управлять температурой воздуха в комнатах и воды в горячем водопроводе.

Нужно «всего-навсего» добавить гидрострелку. После чего можно соединить в одной системе любое число котлов (тоже любых) с любым числом контуров с любыми потребителями.

Впрочем, я оговорился: кроме гидрострелки добавлены ещё два насоса — по одному на каждый котёл.

Как работает схема с гидрострелкой и двумя котлами?

Котловые насосы подают теплоноситель из гидрострелки в котлы, где он нагревается и снова поступает в гидрострелку. Из гидрострелки теплоноситель разбирается насосами контуров — каждый берёт столько, скольку ему нужно, без препятствий. Если расходы через котлы и через контуры будут отличаться, то часть теплоносителя будет просто опускаться или подниматься внутри гидрострелки, добавляясь туда, где его недостаток. И вся система будет работать стабильно.

Принудительная циркуляция

Теплоаккумулятор (ТА) относительно твердотопливного (ТТ) котла является обычным высокотемпературным потребителем, схема обвязки не отличается от схемы подключения котла к простейшей системе отопления.

Основные нюансы, которые нужно учитывать

1. Защита от конденсата строго необходима. Большую часть времени обратный теплоноситель, поступающий из ТА, будет холодным.

2. Насос ТТ котла подключается к сети через ИБП, для обеспечения теплосъема в случае отключения электроэнергии.

3. Насос ТТ котла необходимо отключать при завершении процесса топки. Нагретый ТА является источником тепла, а остывающий котел потребителем. Воздух из помещения котельной, двигающийся за счёт тяги дымохода, омывает стенки теплообменника и уносит тепло в атмосферу. В съеме тепла также участвуют трубопроводы без теплоизоляции, арматура и корпус котла.

Полезные советы

Эффективная схема предполагает тщательный выбор материала труб и числа батарейных секций. Согласно общепринятой норме, одна секция рассчитана на обогрев 2 квадратных метров помещения. Конечно, данное правило не всегда применимо, следует учесть и мощность радиатора, и высоту потолком, и качество теплоизоляции.

При выборе труб рекомендуется ориентироваться на полипропиленовые и металлопластиковые модели. Полипропилен дешевле, но сложнее в монтаже – нужен специальный сварочный аппарат, стоит он достаточно дорого, а потому вместо того, чтобы покупать свой, лучше взять технику в аренду. Металлопластиковые трубы несколько дороже, но установить их проще, применяются стандартные фитинги и крепежи.

Таким образом, система вполне реализуема и собственными силами. Главное – строго следовать технологии и не допускать ошибок!

Кол-во блоков: 10 | Общее кол-во символов: 14034Количество использованных доноров: 5Информация по каждому донору:

1. : использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 4796 (34%)
2. -chastnogo-doma-svoimi-rukami-shemy-dvuhtrubnaya: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 3629 (26%)
3. : использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 1066 (8%)
4. -dome/: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 2894 (21%)
5. -remont/: использовано 1 блоков из 7, кол-во символов 1649 (12%)

Схема подключения двух котлов с автоматическим управлением

Гидравлически ничем не отличается от ручной системы, кроме одной детали. При подключении двух котлов появляются два обратных клапана. Обратный клапан необходим для того, чтобы исключить паразитные потоки через неработающий котел. Вручную в этой системе ничего не нужно перекрывать. Магистрали всегда должны быть открыты. И в случае если один из котлов не работает, то насос второго котла неизбежно будет гнать теплоноситель через него. От места, где присоединяются котлы к системе, теплоноситель будет двигаться в сторону системы отопления и по малому кругу через неработающий котел. Сопротивление на участке с неработающим котлом намного меньше, чем сопротивление системы отопления. По участку с отключенным котлом теплоносители будут проходить впустую гораздо больше, чем по системе отопления, где будет ощущаться его дефицит. Решают эту задачу — обратные клапаны. Эту же задачу можно решить и путем гидрострелки, но тогда эту уже будет другая система и другие затраты. Обратные клапаны можно установить, например, на возвратной магистрали.

Для автоматической системы одновременной работы двух котлов понадобится дополнительная деталь – это термостат, который будет отключать циркуляционный насос, если в системе есть дровяной котел или любой другой котел с неавтоматизированной загрузкой. Отключать насос у котла нужно обязательно. Потому что, когда в нем прогорит топливо, никакого смысла нет гонять впустую теплоноситель через данный котел, мешая работе второго котла. Который будет подхватывать работу когда первый — остановится. При максимальном диаметре и самом высоком бренде термостата для выключения насоса вы затратите не больше 4000 рублей и получите автоматическую систему.

Возможные неполадки и способы их устранения

Многие здания в крупных городах имеют существующие одно- и двухтрубные системы парового отопления.

Схема двухтрубной системы отопления

Как 1-трубные, так и 2-х-трубные системы время от времени имеют проблемы с управлением, что приводит к неравномерному нагреву, высоким расходам топлива и гидроудару.

Давайте сейчас рассмотрим современные системы, лучшие практики, а также устранение неполадок для поддержания комфортной среды и экономия энергии.

Обогревательные системы позволяют конденсату и пару перемещаться по всей системе в пределах одних и тех же труб.

По мере того как котел создает пар, он проходит через трубы и поднимается вверх к радиаторам, где он нагревает пространство и конденсируется. Затем этот конденсат возвращается по той же трубе (трубам) обратно в котел.

Трубы и радиаторы все наклонены назад к котлу, чтобы позволить этой системе работать под действием силы тяжести.

Для того чтобы система работала хорошо, поток пара должен быть сбалансирован. Регулируемые воздушные клапаны должны быть установлены на каждом из радиаторов. Таким образом, радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, могут иметь меньшее отверстие на воздушном клапане.

Радиаторы, расположенные дальше от котла, могут иметь большее отверстие. Это позволяет пару течь более равномерно по всей системе, так как радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, не перегреваются, а радиаторы, расположенные дальше от котла, не нагреваются.

Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем

Воздушные клапаны можно использовать для отключения пара в незанятые помещения. Если воздушный клапан полностью закрыт, пар не будет поступать в радиатор.

Воздушные клапаны работают с помощью сильфона, заполненного спиртово-водяной смесью. Температура такова, что воздух может выйти, но, когда пар присутствует при высокой температуре, он превращается в газ, расширяя сильфон, который закрывает клапан. Воздушные клапаны следует проверять каждые три — пять лет, так как они могут выйти из строя и необходимы для правильной работы системы.

Автоматически регулируемые воздушные клапаны

Они могут быть установлены для различных температур от комнаты к комнате. Хотя они и стоят дороже, чем простые воздушные клапаны, они на самом деле реагируют на малейшие изменения температуры, а не просто на количество пара в радиаторе. Управление заметно лучше, и это более качественный продукт, чем простые воздушные клапаны.