Установка системы отопления и монтаж твердотопливного котла своими руками

Достоинства твердотопливных котлов

Установка котлов отопления в частном загородном доме является отличным решением. Благодаря этому можно получить большое количество преимуществ, организовать эффективный обогрев помещения, независимо от его параметров и конструктивных особенностей.

Основными достоинствами твердотопливных котлов можно назвать следующее:

Автономность. Твердотопливные котлы обеспечивают подачу тепла без подключения к магистральному газопроводу, в этом случае не требуются знания, как смонтировать газовый котел.
Доступность. Для установленного котла в качестве топлива может использоваться уголь или дрова. Эти материалы доступнее для большинства потребителей, чем газ.
Безопасность.
Надежность и долгий эксплуатационный срок. Агрегаты отличаются безупречной эксплуатацией на протяжении долгого времени.
Высокая производительность. Используемое топливо практически полностью сгорает в топке.
Универсальность. Монтаж котла и установка дополнительного оборудования возможны в любых условиях.
Использование для основного или дополнительного обогрева помещения.

Установка твердотопливного котла помогает решить проблему обогрева загородных домов любой площади. Главное условие качественного решения задачи, как смонтировать котел отопления, заключается в грамотном выборе элементов отопительной системы и их правильном монтаже.

Установка твердотопливного котла (ТТ) позволяет значительно сократить расходы на отопление жилища. При правильном подходе, экономить можно не только в процессе эксплуатации, но и на стадии монтажных работ, выполнив их своими руками.

Об основных требованиях и тонкостях установки котельного оборудования и будет рассказано в данной публикации.

Требования к установке

Процесс монтажа газового котла отопления своими руками должен проводиться с соблюдением ряда требований пожарной безопасности, которые предъявляются к такой процедуре. Все требования можно разделись на три большие категории: по отношению к помещениям, к расстоянию от котла до стен и к материалу пола помещения.

Перед тем как приступить к монтажу котла отопления, вам потребуется соответствующим образом подготовить помещение, в котором будет производиться монтаж. Высота потолка в таком помещении должна быть не менее 2 метров, а общий объём должен составлять не менее 13,5 кубометров. На каждый агрегат системы отопления должно отводиться не менее 4 квадратных метров поверхности пола. Ширина внешней двери не менее 80 см. для естественного освещения в помещении должны быть установлены окна, а для притока свежего воздуха в нём должно быть проделано соответствующее отверстие. (См. также: Как установить настенный газовый котел своими руками?)

Минимальное расстояние от котла до стены должно составлять не менее 10 сантиметров. Стены в свою очередь должны быть выполнены из негорючего материала. Приборы впритык к огнеупорным стенам можно устанавливать только лишь в том случае, если первые заизолированы кровельной сталью, которая накладывается на асбестовый лист. Максимальная длина распространения изоляции сверх размеров корпуса – не более 10 см. все выступающие арматуры и части горелок должны находиться не менее, чем в метре от стены.

Что касается требований к полу, на который будет проводиться монтаж котла отопления, то он должен быть выполнен только из негорючих материалов. В том случае, если вам придётся устанавливать котёл на пол, собранный из горючих материалов, то вначале потребуется уложить бетонные полые блоки высотой не менее 10 сантиметров, а сверху дополнительно накрыть их миллиметровым стальным листом. Другим способом защиты пола могут стать огнеупорные плиты.

↑ Требования к установке газовых агрегатов

Газовые котлы тоже нужно размещать в нежилых помещениях. Котел необходимо устанавливать так, чтобы он не мешал проходу и отвечал всем требованиям пожаробезопасности.

В помещении, где будет стоять агрегат должна быть эффективная приточно-вытяжная вентиляция.

Воздух должен вытягиваться из котельной через расположенное под потолком вентиляционное отверстие, а поступать в помещение через размещенное на высоте 30 см от пола отверстие.

Для обогрева небольшого частного дома достаточно котла мощностью в 20-30 киловатт. Его разрешается монтировать в помещениях объёмом 7,5 м³. Если агрегат планируется разместить на кухне, то она должна быть площадью не меньше 12 м².

Монтаж напольного котла

Напольные котлы монтируются также, как и твердотопливные. Их только требуется подключить ещё к газопроводу.

Но такое подключение должны проводить исключительно специалисты газовой службы.

Основной недостаток этих котлов в том, что они занимают больше пространства в помещении по сравнению с настенными моделями.

Монтаж настенного котла

В процессе монтажа настенных котлов важно надёжно закрепить их на стене. Такое отопительное оборудование очень популярно сегодня у владельцев частных домов и квартир, потому что оно мало весит и очень компактное

В ходе установки настенного котла также требуется соблюдать правила и меры пожарной безопасности.

Если дом деревянный, то стену перед монтажом котла требуется покрыть жаростойким листовым материалом.

Для этого можно использовать асбест или металл. Котлы навесного типа привлекательно выглядят, поэтому будут сочетаться с любым интерьером кухни.

Для монтажа настенного агрегата не требуется отдельная котельная, потому что в его конструкции предусмотрено всё необходимое оборудование: насос, запорная аппаратура, расширительный бак, автоматика и т.д.

Вам только нужно сделать в стене отверстие, установить в него коаксиальную трубу, закрепить котёл на стене и подключить к нему контур отопления.

Монтаж газовых котлов, подключение, обвязку и ремонт желательно доверять профессионалам.

Это позволит вам избежать многих ошибок, поэтому их не придётся устранять и расходовать дополнительно средства.

Общие указания по монтажу

Перед покупкой отопительного агрегата надо определить место его установки. Для этого предназначена топочная, но зачастую в ней недостаточно свободного пространства, поскольку его занимает существующий газовый или другой отопитель. Тогда установка твердотопливного котла в частном доме может быть выполнена за стеной помещения топочной, в пристройке. Ставится каркас из металлоконструкций и обшивается сэндвич – панелями или профилированным листом с утеплителем. Вариант удобен для тех, кто собирается топить углем, внутри дома не будет грязи.

Все недорогие твердотопливные котлы для дома малой мощности допускается ставить прямо на черновую стяжку пола. Они имеют малый вес и не оказывают на основание вибрационных нагрузок, поскольку не оборудованы вентилятором или шнековым конвейером для подачи пеллет. Для агрегатов мощностью свыше 50 кВт рекомендуется устроить бетонный фундамент, который должен опираться на грунт и утрамбованную подсыпку из щебня. Фундамент выполняется на 80—100 мм выше уровня стяжки, при этом он не должен быть с ней связан. Устройства основания также требуют котлы длительного горения, в которых имеется механизм подъема-опускания тяжелого груза.

Проектами на частные дома обычно предусматривается устройство дымоходной шахты в толще стены с выходом трубы сквозь кровлю. Если шахта отсутствует либо занята существующим газовым отопителем, понадобится произвести монтаж дымохода для твердотопливного котла. Для этого лучше использовать металлические двустенные дымоходы с утеплителем. Они легкие, собираются из секций нужной длины и легко крепятся к стене дома. Для поворотов и ответвлений изготавливаются такие же двустенные тройники и отводы. Способы монтажа дымоходов при наличии вытяжной шахты и без нее можно увидеть на рисунке.

Монтаж дымохода

В помещении топочной обязательно наличие естественной вытяжной вентиляции. Когда производится установка котлов отопления в частном доме, вытяжка предусматривается через шахту в стене. Шахта параллельна дымоходной, только меньшего сечения. При ее отсутствии в наружную стену ставится переточная решетка, она должна располагаться под потолком помещения. Роль вытяжки состоит в следующем:

В топочной создается разрежение, в результате чего туда подсасывается приточный воздух из других помещений и используется для горения. Котельные установки мощностью 50 кВт и выше требуют организации отдельной приточной вентиляции.
Удаление продуктов горения, случайно попавших в помещение.

Ориентировочная компоновка оборудования и схема монтажа твердотопливного котла отопления представлена на рисунке.

Схема монтажа твердотопливного котла

Часто в котельных загородных домов отсутствует выход канализации. Это не совсем правильно, так как иногда требуется опорожнить систему или водяную рубашку котла. В этот же сток направляют сброс предохранительного клапана.

Порядок монтажных работ

Для выполнения работы предлагается следующая инструкция по монтажу твердотопливных котлов:

Изделие освободить от заводской упаковки.
Если в помещении топочной мало места, то сборку изделия лучше произвести на улице. Установить все дверцы и ящик зольника, а также остальные элементы, поставляемые отдельно. Вентилятор и приборы автоматики ставить не нужно, это делается после монтажа котла.
Переместить агрегат в помещение и установить на фундаменте или полу таким образом, чтобы патрубок выхода газов находился на одной оси с трубой дымохода. В домашних условиях монтаж твердотопливного котла своими руками нужно выполнять с помощником, вес оборудования редко бывает меньше 50 кг.
Зафиксировать котел на фундаменте или стяжке так, чтобы не было перекосов.
Присоединить дымоход, установить вентилятор с блоком управления и группу безопасности.
Подключить котел к системе отопления по выбранной схеме.

Вентиляция

Залогом правильного горения топлива в ТТ оборудовании является качественная и надежная естественная приточно-вытяжная вентиляция, которая рассчитывается исходя из мощности котельной установки и габаритов топочного помещения. В большинстве случаев, для котельного оборудования, мощностью до 35кВт достаточно организовать:

приточное отверстие с решеткой, сечением 300/300 мм в нижней части противоположной от котла стены)
вытяжное отверстие с решеткой, сечением 400/400 мм на высоте, не более 30 см от потолка.

Немного отвлечёмся, так как хотим сообщить вам, что нами был составлен рейтинг твердотопливных котлов по модеям. Подробнее вы сможете узнать из следующих материалов:

Схема монтажа твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Система с насосом может быть только закрытой. Преимущества принудительной циркуляции очевидны:

высокая скорость движения теплоносителя, равномерный прогрев всех помещений;
не требуются трубы большого диаметра;
нет сложностей в монтаже трубопровода: не нужно соблюдать уклон, непринципиальна высота размещения мембранного бака.

Поскольку в системе с принудительной циркуляцией давление выше, требования к группе безопасности тоже повышенные.

Монтаж такого контура предусматривает возможность перехода на естественную циркуляцию в случае поломки насоса или перебоев с электроэнергией: насос подсоединяют параллельно, на байпасе с отсекающими вентилями.

Магистральная труба и насос на байпасе

Обслуживание твердотопливного котла

Чистку внутренних поверхностей бункера камеры сгорания следует проводить еженедельно. Для этого используйте штатный скребок и другие инструменты.

Внимание! 1 миллиметр сажи на поверхности стенок снижает мощность на 3%. Порядок регулярной профилактики:

Порядок регулярной профилактики:

Открыть шуровкой отверстие для чистки.
Очистить скребком поверхности топки и загрузочной камеры.
Открыть растопочную заслонку и очистить заднюю стенку.
Очистить переднюю решётку зольной пластиной.

Для большей эффективности рекомендуется использовать твердотопливные котлы вместе с теплоаккумуляторами. Это позволяет стабилизировать подачу тепла в помещение и сократить до минимума расходы электроэнергии.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Как подобрать котел по производительности?

Для того, чтобы максимально эффективно использовать котел на твердом и электро топливе, необходимо правильно рассчитать необходимую мощность установки. Она зависит от общей площади отапливаемого помещения.

В точности все расчеты может провести специалист в теплотехнике, но приблизительный вариант для потолков с высотой до 2,7 м составляет:

Находите общую площадь всех отапливаемых помещений.
Рассчитывается необходимая мощность оборудования в расчете 1 кВт на 10 м2.
Если вы устанавливаете двухконтурное устройство, то к полученому результату прибавляете от 20 до 30% для горячего водоснабжения.

Что же касается производительности тэнов, то для бытового использования выбирают модели с общей мощностью до 9 кВт.

Подбор оптимальной схемы отопления

Для обогрева жилища чаще всего используются следующие схемы, как установить котел отопления в частном доме:

Однотрубные. Один коллектор обеспечивает все радиаторы. Он играет роль и подачи, и обратки, так как прокладывается замкнутым контуром рядом со всеми батареями.
Двухтрубная. В этом случае применяется отдельная обратка и подача.

Чтобы выбрать наиболее оптимальную схему установки котла отопления в частном доме, рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Однако в любом случае, двухтрубная система является более прогрессивным решением вопроса какая схема отопления лучше для частного дома. Хотя на первый взгляд может показаться, что однотрубная система позволяет сэкономить на материале, однако практика показывает, что такие системы и дороже, и сложнее.

Важно понимать, что внутри однотрубной системы остывание воды происходит намного быстрее: в результате более дальние радиаторы приходится оснащать большим числом секций. Также у раздающего коллектора должен быть достаточный диаметр, превосходящий линии двухтрубной разводки

Кроме того, в данной схеме существует серьезное затруднение при организации автоматического управления из-за влияния радиаторов друг на друга.

Небольшие строения типа дач, где число радиаторов не превышает 5, можно без опасения оснащать однотрубной горизонтальной схемой системы отопления частного дома своими руками (ее еще называют «ленинградкой»). Если число батарей увеличить, будут наблюдаться сбои в ее функционировании. Еще одно применение подобной развязки – однотрубные вертикальные стояки в двухэтажных коттеджах. Подобные схемы встречаются довольно часто и работают без сбоев.

Двухтрубная развязка обеспечивает доставку на все батареи теплоносителя одинаковой температуры. Это позволяет отказаться от наращивания секций. Наличие подающей и обратной трубы создает оптимальные условия для внедрения автоматического управления радиаторами, для чего используются термостатические вентили. В этом случае можно брать трубы меньшего диаметра и более простые схемы.

Какие бывают схемы отопления частного дома двухтрубного типа:

Тупиковыми. В этом случае трубопровод состоит из отдельных ветвей, внутри которых используется встречное движение теплоносителя.
Попутными двухтрубными. Здесь обратка выполняет роль продолжения подачи, что обеспечивает кольцевое движение теплоносителя внутри схемы.
Лучевыми. Наиболее дорогостоящие схемы, где каждый радиатор имеет отдельно проложенную скрытым способом (в полу) линию от коллектора.

Если при укладке горизонтальных магистралей большого диаметра использовать уклон 3-5 мм/м, то будет достигнут гравитационный способ работы системы, и циркуляционные насосы можно не применять. Благодаря этому достигается полная энергетическая независимость системы. Этот принцип можно применять как однотрубных, так и двухтрубных схемах: главное – создать условия для самотечной циркуляции теплоносителя.

В открытых отопительных системах потребуется наличие в самой верхней точке расширительного бака: такой подход является обязательным при обустройстве самотечных контуров. Однако обратная труба рядом с котлом может быть оснащена мембранным расширителем, что позволит сделать систему закрытой, работающей в условиях избыточного давления. Такой подход считается более современным, и чаще всего используется в системах принудительного типа.

Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Стоит такая система довольно дорого, так как требует укладки в стяжку нескольких сотен метров трубопровода: это позволяет обеспечить каждую комнату отдельным нагревающим водяным контуром. Трубы коммутируются на распределительном коллекторе, который имеет смесительный узел и собственный циркуляционный насос. В результате помещения прогреваются очень равномерно и экономично, в комфортной для людей форме. Подобный тип отопления может применяться в различных жилых помещениях.

Принцип работы котла длительного горения

В обычных твердотопливных агрегатах, одной закладки хватает на 6-7 часов горения. Соответственно, если в топку не будет добавлена очередная порция ресурсов, температура в помещении сразу же начнет снижаться. Это происходит из-за того, что основное тепло по помещению циркулирует по принципу свободного движения газа. Нагреваясь от пламени, воздух поднимается вверх и выходит наружу.

Теплового ресурса котла длительного горения хватает примерно на 1-2 суток с одной закладки дров. Некоторые модели могут поддерживать тепло до 7 суток.

За счет чего достигается такая экономичность и эффективность?

Схема работы котла

От обычного котла, ТТ котел длительного горения отличается наличием сразу двух камер сгорания. В первой стандартно сгорает само топливо, а во второй — выделившиеся при этом газы.

Большую роль в этом процессе играет своевременная подача кислорода, которую обеспечивает вентилятор.

Такой принцип был реализован сравнительно недавно. В 2000 году литовская компания Stropuva впервые презентовала эту технологию, которая стразу снискала уважение и популярность.

Самодельный котел длительного горения

Сегодня это является наиболее дешевым и практичным способом обогреть загородный дом, там, где не предусмотрена газификация и случаются перебои с электричеством.

Такие агрегаты работают по принципу горения верхнего топлива. Стандартно во всех печах топка располагается внизу, что позволяет забирать с пола холодный воздух, нагревать его и поднимать вверх.

Принцип работы этого котла в чем-то поход на пиролизный. Основное тепло здесь выделяется не от сгорания твердого топлива, а от выделившихся газов в результате этого процесса.

Сам процесс сгорания происходит в закрытом пространстве. Через телескопическую трубу выделившийся газ поступает во вторую камеру, где происходит его полное сгорание и смешивание с холодным воздухом, который подкачивает вентилятор.

ТТ котел длительного горения (схема)

Это беспрерывный процесс, который происходит до тех пор, пока полностью не прогорит топливо. Температура при таком горении достигается очень высокая – около 1200 градусов.

Как уже говорилось выше, в этом котле реализовано две камеры: основная большая и маленькая. В большую камеру закладывается само топливо. Ее объем может достигать 500 куб.дм.

Ресурсом для горения может выступать любое твердое топливо: опилки, угли, дрова, паллеты.

Постоянный приток воздуха осуществляет встроенный вентилятор. Преимуществом этого метода заключается в том, что твердое топливо расходуется крайне медленно.

Это значительно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Почему же так медленно прогорают дрова, по сравнению со стандартной печью?

Суть заключается в том, что прогорает лишь верхний слой, так как воздух нагнетается вентилятором сверху. Причем вентилятор добавляет воздух только после того, как полностью прогорит верхний слой.

На рынке представлено сегодня множество моделей, которые работают по одному и тому же принципу, но, в зависимости от габаритов, материала исполнения, дополнительных опций, имеют разную эффективность и экономичность.

Универсальность топлива

Универсальные ТТ котлы работают абсолютно на любом топливе, что значительно упростит владельцам их эксплуатацию. Более бюджетным вариантом является дровяной ТТ котел длительного горения. Он работает исключительно на дровах и другой вариант топлива в него закладывать нельзя.