Обв'язка котлів та котелень

Обв'язування котла – це послуга, що полягає у підключенні теплогенератора до мереж опалення та гарячого водопостачання відповідно до експлуатаційних норм. Неважко здогадатися, що цей процес є обов'язковим у справі створення всіх систем обігріву. По суті, обв'язка котла включає всі трубопроводи, що входять до складу таких систем, і додаткове обладнання, необхідні для забезпечення радіаторів нагрітим теплоносієм. Саме так і формуються все більш популярні в нашій країні автономні системи опалення, що надають їх власникам незалежність від централізованого теплопостачання, максимальний комфорт у процесі використання та можливість економити енергоресурси. Зрозуміло, для цього обв'язування котлів має виконуватися грамотно. Про ключові рекомендації щодо цього мова якраз і піде далі.

Вибір котла для квартири чи будинку

Перед переходом до безпосереднього розгляду принципів правильної обв'язки котла, не можна коротко не торкнутися критеріїв підбору самого теплогенератора. Адже саме з цього стартує процес створення будь-якої системи опалення. Вибір котла зазвичай починається з визначення його раціональної продуктивності.

В цілому, на цю характеристику впливає досить багато факторів, які бажано брати до уваги, а саме:

• Загальний обсяг будівлі, що обігрівається;
• Кількість вікон та загальна площа скління фасаду;
• Кількість та загальна площа наявних дверних отворів;
• Теплопровідність матеріалів, використаних для будівництва стін;
• Ступінь утеплення стін, якщо така теплоізоляція є;
• Середньорічна температура у конкретному регіоні;
• Розміщення будівлі з боків світла.

Очевидно, що для точного обліку всіх перерахованих факторів необхідно залучати фахівців, що й рекомендується робити в ідеалі. Оскільки такий підхід дозволяє з'ясувати оптимальну потужність котла з максимальною точністю. Проте, є й простіший шлях, що дозволяє визначати необхідну продуктивність теплогенератора без складних обчислень. Для цього зазвичай приймається, що в умовах помірного клімату для опалення 10 м 2 площі будівлі потрібно 1 кВт теплової потужності котла. При цьому до отриманого таким методом значення обов'язково додається резервний запас не менше ніж у 20 %. Після з'ясування продуктивності котла слід визначитися з його видом.

А це теж далеко не завжди просто, адже подібні пристрої виробляються у великій кількості модифікацій, які умовно поділяються на:

• Котли з ручним завантаженням – традиційні твердопаливні без автоматики;
• Котли автономні – електричні, газові, твердопаливні та рідкопаливні.

Монтаж котла, ціна якого завжди визначається індивідуально, багато в чому залежить від його технічних характеристик. Найпростішими в цьому відношенні є підлогові апарати з ручним завантаженням, що працюють на дровах, вугіллі, торфі чи паливних брикетах. Вони бувають одноконтурними – розрахованими на обслуговування лише системи опалення, та двоконтурними – здатними нагрівати ще й рідину для системи гарячого водопостачання. Їх не потрібно підключати до електроенергії, а в комплектаціях таких пристроїв відсутні складні електронні системи автоматики. З одного боку, це дещо полегшує їх установку, але з іншого їх робота неможлива без постійної участі людини. Адже постійно підкладати дрова чи інші енергоносії у топку та підтримувати необхідну температуру теплоносія потрібно у ручному режимі, що проблематично.

Набагато практичнішими у використанні є автономні котли, і особливо їх найсучасніші моделі. Самі зручними з них по праву вважаються електричні та газові, які виробляються як підлоговими, так і настінними. Вони підтримують температуру води, що нагрівається автоматично, але енергоносії для них обходяться дорого. У свою чергу, автономні твердопаливні котли виробляються в різних модифікаціях – піролізні, пелетні та тривалого горіння, але бувають вони лише підлоговими та вимагають підключення до електромереж. Від своїх класичних аналогів вони відрізняються вищою ефективністю та більшим часом роботи на одному завантаженні. А теплогенератори на пелетах взагалі можуть працювати без участі людини за кілька днів. Що стосується рідкопаливних котлів, то їх застосовують, в основному, у сфері промисловості.

Види та схеми систем опалення

Як відомо, мета будь-якої мережі обігріву, незалежно від виду теплогенератора, що використовується, полягає в перенесенні тепла від котла до радіаторів, для чого потрібен нагрітий теплоносій. Відповідно, підключити котел до системи опалення необхідно так, щоб схема його обв'язки була спрямована на рівномірність поставки тепла до всіх батарей.

При цьому сам обігріваючий контур може бути сконструйований трьома способами, і являти собою:

• Відкриту однотрубну схему обігріву;
• Закриту однотрубну схему обігріву;
• Закриту двотрубну схему обігріву.

Серед перерахованих схем найбільш прогресивною і характеризується найвищим ККД є двотрубна закрита. Але одночасно вона виявляється найскладнішою в монтажі, а значить - і дорогою. Також слід зазначити, що важливою частиною будь-якої автономної системи опалення є розширювальний бак, оскільки саме принцип його роботи визначає – чи є така система відкритою чи закритою. Він необхідний тому, що при нагріванні рідина в мережі збільшується у своєму обсязі, а її надлишок перетікає у подібний гідроакумулятор. У свою чергу, при охолодженні відбувається зворотний процес – обсяг теплоносія зменшується, і в комунікації опалювальної мережі надходить теплоносій із розширювального бака. Звичайно, нюанси експлуатації гідроакумулятора впливають і на обв'язку котла, а тому схеми його підключення варто розглянути докладніше:

1. Відкрита схема системи опалення – передбачає використання негерметичного розширювального бака, що вільно сполучається з атмосферою. При цьому, сам гідроакумулятор розташовується у верхній точці відносно верхніх радіаторів, а котел - у нижній. І чим більше буде різниця у висоті між розширювальним баком та поруч розташованих на останньому поверсі батарей – тим краще. Що стосується циркуляції теплоносія у відкритій однотрубній системі опалення, то вона відбувається природним шляхом завдяки гравітації. В процесі охолодження рідина стає важчою, що сприяє її руху до нижніх частин мережі та виштовхування легшої гарячої води. Завдяки цьому принципу роботи холодна та гаряча рідини постійно чергуються.

Відкрита схема обігріву має такі переваги:

• простота виконання;
• дешевизна, зумовлена відсутністю автоматики;
• немає потреби в електричному циркуляційному насосі;
• мінімальна чутливість до будь-яких аварійних підвищення тиску.

Однак відкрита однотрубна система опалення має і чималі недоліки:

• низька загальна ефективність;
• потреба у великому обсязі теплоносія;
• щодо повільна циркуляція нагрітої води;
• висока ймовірність охолодження теплоносія у сильні морози;
• неможливо встановити однакову температуру радіаторів опалення;
• постійний контакт рідини з повітрям провокує загазованість у мережі;
• загазованість призводить до швидкого корозійного роз'їдання труб зсередини;
• несумісність системи з алюмінієвими та біметалевими радіаторами.

Як наслідок, відкрита схема систем опалення застосовується лише у поєднанні з установкою котлів на дровах ручного завантаження та монтується в одноповерхових або, максимум, двоповерхових будинках з відносно невеликими площами.

2. Закрита схема системи опалення – передбачає використання герметичного розширювального бака, що є сталевою ємністю з гумовою грушею або мембраною всередині, яка ділить бак на дві частини. В одній із них знаходиться повітря під тиском, а в другу надходить надлишок рідини. При цьому мембрана зсувається, а тиск повітря в іншій частині ємності зростає. А коли настає час повернення накопиченої рідини в систему, цей надлишковий тиск рухає мембрану назад, видавлюючи воду з бака. Завдяки цьому, розташування котла та гідроакумулятора може бути будь-яким, але найчастіше їх встановлюють поруч. Щодо надлишкового тиску та загазованості в трубах, то в закритих однотрубних системах опалення ці питання вирішуються за допомогою спускних кранів Маєвського.

Закрита схема обігріву має такі переваги:

• вільне розташування елементів тепломережі;
• потреба у заливанні мінімальної кількості теплоносія;
• циркуляція рідини є примусовою та гарантованою;
• відсутність загазованості перешкоджає утворенню корозії у трубах;
• використання трубопроводів із відносно невеликими діаметрами;
• теплоносій, що не контактує із зовнішнім середовищем, завжди залишається чистим;
• примусова циркуляція дозволяє рівномірно прогрівати усі радіатори.

Важливо, що закрита система опалення має лише три недоліки:

• наявність постійного надлишкового тиску;
• потреба у використанні електричного циркуляційного насоса;
• відносна складність та дорожнеча створення подібної системи.

З урахуванням всього перерахованого можна констатувати, що закрита схема системи опалення є універсальною, а тому може застосовуватися в поєднанні з теплогенераторами будь-яких модифікацій.

У свою чергу, за способом руху теплоносія за комунікаційною схемою та включеними до неї приладами, всі опалювальні мережі поділяються на два види:

1. Однотрубна система опалення – передбачає наявність основної магістралі великого діаметру, яка тягнеться у напрямку від казана. Вона транспортує гарячий теплоносій, а також збирає його вже охололому вигляді. До цієї магістралі за допомогою двох тонших трубопроводів послідовно підключаються радіатори. Один із таких трубопроводів подає теплоносій усередину батарей, а другий приймає його назад. При цьому нагріта рідина почергово проходить усі радіатори, позбавляючись шляху частини теплової енергії. Подібний принцип роботи дозволяє підключити твердопаливний котел будь-якої модифікації, так і газовий або електричний. Але ефективність використання такої мережі залишає бажати кращого.

Однотрубна опалювальна система існує у двох модифікаціях:

• Проточна схема – позбавлена стояка, що подає, як конструктивного елемента. У цьому випадку радіатори з верхнього поверху з'єднуються з аналогами на нижньому поверсі. Особливістю даної схеми є неможливість використання запірно-регулювальних кранів, щоб не перекривати доступ теплоносія до наступних опалювальних приладів. Проточний опалювальний контур простий у монтажі, але вимагає повного відключення при необхідності ремонту навіть однієї батареї;
• Схема з байпасами - у цьому випадку радіатори з'єднуються стояками, але одночасно відокремлюються від контуру замикаючими ланками. Теплоносій надходить з магістралі, що подає, і розподіляється порціями по всіх опалювальних приладах, в які надходить майже в один час. А це дозволяє йому остигати набагато повільніше. Крім того, опалювальний контур з байпасами дає можливість регулювати температуру радіаторів і ремонтувати батареї, що вийшли з ладу, не відключаючи всю систему повністю.

2. Двотрубна система опалення – передбачає наявність двох магістралей, одна з яких служить для подачі нагрітого котлом теплоносія до радіаторів, а друга необхідна для його відведення вже в охолодженому вигляді назад для нового нагріву. Дані комунікації прийнято називати подачею та зворотною, відповідно, а підключення до нас батарей виконується паралельно. При цьому, теплоносій у найхолоднішому радіаторі має найнижчу температуру, а тому чинить найбільший тиск на рідину, нагріту сильніше. Внаслідок цього холодний радіатор найшвидше прогрівається, а температура у всіх батареях, підключених до одного колектора, вирівнюється. У цілому нині, циркуляція теплоносія виявляється тим інтенсивніше, що більше різниця температур між подачею і обраткой.

Система опалення з двома трубами має такі переваги:

• Висока швидкість та ефективність роботи;
• Комунікації можна приховувати у підлогах чи стінах;
• Підвищена гідродинамічна стійкість усієї системи;
• Легкість підключень пристроїв для регулювання подачі гарячої води;
• Налаштування температурних параметрів одного радіатора не впливає на інші.

У свою чергу, недоліки будь-якої двотрубної мережі обігріву такі:

• Використання великої кількості труб;
• Потреба застосування численної запірно-регулюючої арматури;
• Обидва вказані вище фактори зумовлюють високу вартість такої мережі.

Двотрубні системи опалення конструюються в різних модифікаціях – з тупиковим та попутним транспортуванням теплоносія, з природним рухом рідини та з її примусовою циркуляцією, що забезпечується відповідними насосами. Тому вони є кращими у монтажі для будівель будь-якого призначення, особливо у поєднанні з автономними котлами. При цьому як вид котла, так і вид радіаторів не має значення. Для спорудження подавальної та зворотної магістралей двотрубної мережі рекомендується використовувати труби діаметром 20 мм 20 мм. Стояки також конструюються із труб аналогічного типорозміру. А радіатори, залежно від кількості секцій, підключаються до подачі та обернення трубами 1,5? (на 25 - 35 секцій), 1? (на 10 - 25 секцій) або 3/4? (якщо секцій менше 10-і).

Порядок створення системи опалення та обв'язування котла

Завершивши розгляд видів мереж обігріву, а також їх переваг та недоліків, можна переходити до вивчення безпосередніх нюансів створення такої системи, включаючи і обв'язку котла для неї, що робить у такій черговості:

1. Вибір оптимальної схеми опалення;
2. Вибір відповідного котла;
3. Придбання обладнання та матеріалів;
4. Монтаж теплової системи;
5. Проведення пуско-налагоджувальних робіт.

Якщо вибір робиться на користь найпростішої відкритої та однотрубної системи опалення, функціонування якої буде можливим за рахунок підключення твердопаливного котла без автоматики, то в її конструюванні теж не буде нічого складного. Для її створення знадобиться лише мінімальна кількість труб, термометр, що в більшості випадків входить до комплектації теплогенератора, а також відкритий розширювальний бак, який може бути навіть саморобним. Але, як вже було згадано раніше, такі мережі малоефективні, а головне – підходять лише для невеликих будівель з одним або максимум двома поверхами, що сильно обмежує сферу їх застосування. Ну а у випадку зі стандартами, що стали, - закритими опалювальними системами все дещо складніше. Тому черговість їхнього конструювання слід розглянути докладно, що зроблено нижче.

1-й етап – придбання теплотехнічного обладнання

Створення закритої системи опалення неможливе без таких пристроїв та комунікацій:

• Котла;
• Трубопроводів;
• Циркуляційного насоса;
• Закритого розширювального бака;
• Автоматичного повітровідвідного клапана;
• Запобіжного клапана скидання надлишкового тиску;
• При конструюванні двотрубної системи – розподільних колекторів.

Для того, щоб правильно вибрати всі необхідні комплектуючі для системи опалення, потрібно обов'язково накреслити її масштабну схему, яка дозволить скласти точний перелік потрібних елементів. Особливо зручна подібна схема під час розрахунку загальної довжини труб, які потрібно приготувати для облаштування контурів. Варто відзначити, що вартість установки опалювального котла майже завжди можна трохи знизити - купуючи сучасний і добре укомплектований теплогенератор. Тому що подібні нагрівачі майже завжди ще на етапі виробництва оснащуються манометрами, запобіжними кланами, циркуляційними насосами та навіть розширювальними баками. Отже, придбати перераховане обладнання окремо вже не доведеться, так само як і витрачатися на його окреме приєднання до системи обігріву.

2-й етап – монтаж та обв'язування котла опалення

Оскільки теплогенератори бувають підлоговими та настінними, особливості їх монтажу залежать від виконання. Наприклад, на підключення газового котла, ціна якого залежить від його потужності та комплектації, сильно впливає на модифікацію його камери згоряння. Вона може бути відкритою або закритою, що потребує монтажу різних димарів. Так, газові котли із закритими камерами згоряння, також звані турбованими, подають повітря у свої міні-топки та відводять відпрацьовані гази примусово – за допомогою вбудованих електровентиляторів. Для цієї мети використовуються спеціальні коаксіальні димарі, що мають конструкцію типу «труба в трубі», які виводяться на вулицю через невеликі отвори у стінах. При цьому схеми обв'язки турбованих газових, а також настінних електричних котлів можуть бути тільки закритими через їхню автономну роботу.

У свою чергу, обв'язування газового котла з відкритою камерою згоряння та забором повітря прямо з приміщення, в якому він встановлений, потребує традиційного вертикального димоходу. Однак, такі теплогенератори все рідше використовуються в побутовій сфері через небезпеку потрапляння їх відпрацьованих газів усередину будівлі – за відсутності в димових трубах достатньої тяги. Що стосується підключення твердопаливного котла до системи опалення, все залежить від його виду. Сучасні моделі таких нагрівачів – пелетні, піролізні та котли тривалого горіння розраховані на роботу у поєднанні із закритими системами опалення. І тільки обв'язка класичного котла на твердому паливі без будь-якої автоматики може бути абсолютно будь-якою – відкритою та закритою, однотрубною та двотрубною. Але у використанні вони зовсім не практичні.

Техніка для швидкого монтажу та обв'язки соверменних котелень

Ознайомтеся з цим обладнанням

3-й етап – вибір та монтаж розширювального бака

Об'єм гідроакумулятора завжди вибирається з урахуванням об'єму теплоносія, що циркулює в конкретній системі опалення. При цьому, навіть якщо обраний опалювальний котел укомплектований розширювальним баком, фахівці рекомендують доповнити його ще одним - окремим. Особливо це актуально, якщо мережа обігріву є великою та обслуговує велику будівлю. Хороший варіант монтажу розширювального бака - це його розміщення на стандартному розподільчому гребінці, разом з автоматичним повітровідвідним клапаном і манометром, що вимірює тиск. Останній пристрій необхідно тому, що перед встановленням розширювального бака, в нього потрібно накачати повітря до рекомендованого тиску, що зазвичай становить 1,5 - 2,0 атм. А для надійної роботи ємності тиск у ній варто перевіряти хоча б раз на рік.

Докладніше про розширювальні баки

4-й етап – монтаж циркуляційного насоса

Необхідність задіяння пристрою, що перекачує теплоносій, а також його оптимальні характеристики, завжди можна точно визначити тільки за допомогою гідротехнічного розрахунку. А вже за його встановлення потрібно дотримуватися наступних рекомендацій. Більшість циркуляційних насосів розраховані на температуру близько 60 °С, відповідно їх доцільно монтувати на зворотних трубах з холоднішим теплоносієм. Це важливо і з метою безпеки, адже якщо в аварійній ситуації рідина перегріється до утворення пари, під час встановлення насоса на магістралі, що подає, його крильчатка просто відключиться, що призведе до ще більшого перегріву теплоносія. Також на корпусі будь-якого подібного пристрою зазначено напрямок руху води через нього, який повинен дотримуватися, як і виключно горизонтальна орієнтація його ротора.

5-й етап – автоматичні клапани для відведення повітря

Клапани для нейтралізації завозу є невід'ємними і найважливішими частинами всіх закритих опалювальних систем. Оскільки вони оберігають обладнання та комунікації від руйнівної дії корозії. Крім того, правильне налаштування всіх робочих параметрів можливе лише для повністю повітряної системи. При цьому навіть при утворенні всередині неї великих повітряних кишень для відведення газів буде достатньо всього одного клапана. Оскільки повітря в будь-якому випадку розчинятиметься в теплоносії і поступово виводитиметься назовні. Однак, треба знати, що в такому випадку на відведення буде витрачатися багато часу – аж до кількох місяців. Щоб не витрачати стільки часу, варто ставити кілька автоматичних клапанів-відвідників повітря. А оптимальними місцями для їхнього розташування є гребінки та колектори.

6-й етап – вибір місця розміщення та монтаж розподільчого колектора

Істотний вплив на вартість обв'язки котлів завжди мають колектори, також звані гребінцями. Ці пристрої, необхідні для рівномірного розподілу теплоносія по контурах системи обігріву, хоч і досить компактні, але коштують недешево. Колектор є подібністю невеликої трубки з кількома відводами, кількість яких повинна відповідати кількості споживачів. Ними можуть бути – кільця теплої підлоги, контури радіаторів опалення та навіть змійовики у ванних кімнатах. У випадку з двотрубною системою використовуються як мінімум два гребінки. При організації опалення будинку з двома та більше поверхами, на кожному з них встановлюється своя пара колекторів. А при установці двоконтурного казана свій колектор може знадобитися і для системи гарячого водопостачання.

Загалом окремі колектори потрібні з таких причин:

• Для оптимального налаштування всієї системи;
• За наявності споживачів з різними характеристиками;
• Через різницю опору в трубах між найближчим і дальнім радіаторами.

При цьому, через той самий різний гідродинамічний опір між розташованими в різних частинах будівлі батареями, може знадобитися і встановлення додаткового циркуляційного насоса в схему обв'язки котла опалення. У цьому випадку він може бути встановлений, наприклад – на колекторі теплої підлоги. Для зручності регулювання і просто в естетичних цілях гребінки монтуються в спеціальних колекторних шафах. Без них можна обійтися, тільки якщо ці пристрої розміщуються в окремому приміщенні котельні. В інших випадках колектори треба приховувати в шафах або стінових нішах з дверцятами через зовсім непривабливого зовнішнього вигляду. Варто також відзначити, що колекторний вузол є ідеальним місцем для розташування на ньому допоміжного обладнання – манометрів, запобіжних клапанів, витратомірів, та не тільки.

7-й етап – монтаж трубопровідних комунікацій

Складання трубопроводів також є важливим етапом обв'язки теплогенераторів, особливо з урахуванням того, що цей процес відрізняється у випадку з однотрубною та двотрубною мережами.

Існуючі при цьому відмінності полягають у наступному:

• Трубопроводи однотрубних систем опалення повинні мати відносно великі діаметри для забезпечення належної швидкості руху теплоносія. Тому, як раніше, так і зараз, комунікації цих мереж часто роблять із металевих труб. При їх монтажі повинен дотримуватися ухил не менше 5 мм на погонний метр. Хоча естетично похилі труби виглядають зовсім не ідеально, проте забезпечують надійний рух теплоносія навіть без допомоги циркуляційного насоса. Для приєднання радіаторів у відкритій системі беруть комунікації мінімального діаметра 32 мм. А магістраль, що подає і зворотну, виконують з труб великих діаметрів, мінімум - 50 мм. Якщо мережу формують з сучасних полімерних труб з малим гідравлічним опором, їх типорозміри можуть бути меншими;
• Трубопроводи двотрубних систем опалення – не вимагають великих діаметрів комунікацій завдяки примусовій циркуляції рідини під ним. А тому можуть бути зібрані із сучасних труб, виготовлених із металопластику або полімерів. Найголовніше, щоб такі вироби могли витримувати необхідний тиск та високі температури. Крім того, оскільки двотрубна система не вимагає підтримки природної циркуляції, її трубопроводи можна без проблем ховати під поверхні підлоги або стіни. В даному випадку для з'єднання колекторів застосовують вироби діаметром 20-25 мм, а для з'єднання опалювальних приладів достатньо діаметрів 16-20 мм. При цьому всі труби повинні бути якісно ізольовані для мінімізації теплових втрат.

Оскільки кожен згин труби збільшує гідродинамічний опір у системі, їх по можливості слід уникати або мінімізувати. Адже велика різниця в опорі кілець одного колектора робить важким чи неможливим регулювання.

8-й етап – пуско-налагоджувальні роботи

Після завершення монтажу всіх перерахованих вище компонентів та обв'язки системи опалення, настає час її фінальної перевірки. Вона виконується методом опресування підвищеним тиском, який має підтримуватись на певному рівні, як мінімум, протягом доби. Якщо в результаті виявляється, що система витримала випробування без будь-яких проблем, обв'язку котла опалення можна вважати успішно закінченою.

Установка та обв'язка котлів у Києві

Замовити обв'язку котлів у Києві та Київській області, для теплогенераторів будь-яких модифікацій, можна у компанії «Сучасні інженерні системи». Ці роботи, як і все, що стосується конструювання систем обігріву, є нашим основним профілем. Тому для наших фахівців зовсім не складно, як розрахувати вартість обв'язки газового котла, так і реалізувати безпосереднє підключення твердопаливного котла до існуючої системи опалення. При цьому, будь-які подібні роботи виконуються незмінною якістю і з наданням гарантій на отриманий результат. Грамотно розрахована та виконана обв'язка котлів, ціна якої залежить від їх виду, потужності, комплектації та кількості контурів – це простий шлях до досягнення високої ефективності систем опалення, а також до їхньої безпроблемної експлуатації протягом багатьох років.