Как рассчитать требуемый объем теплоаккумулятора
Слишком большой или слишком маленький резервуар для накопления тепла в виде нагретого теплоносителя– это неэффективное решение, поэтому требуемый объем резервуара подлежит математическому расчету, точные результаты которого получить сложно из-за приблизительных первоначальных данных – тепловых потерь в помещении, свойств утеплителя стен и фундамента дома, теплоизолирующих качеств стройматериалов стен, перекрытий и перегородок, этих же параметров оконных и дверных проемов. Но приблизительно провести расчет теплоаккумулятора все же можно, и рассчитан такой прием именно на незнание точных тепловых потерь здания, тем более, если его только предстоит построить.
Выбор размеров и объема резервуара под тепловой аккумулятор можно сделать, отталкиваясь от следующих параметров:
- Общая площадь отапливаемых помещений;
- Тепловая мощность нагревательного оборудования.
Эти два параметра и определяют объем ТА.
Допустим, необходимо вычислить объем теплового аккумулятора для отопительной системы, исходя из отапливаемой площади помещения. Формула для расчета простая: площадь в квадратных метрах умножается на четыре (Sx 4). Например, для дома общей отапливаемой площадью 50 м2 потребуется резервуар на 200 литров. При таком объеме ТА, как показывает практика, загружать котле твердым топливом можно всего одни раз в сутки. Это – очень хорошая экономия и очень хороший КПД.
Знающие хозяева скажут, что можно просто установить пиролизный котел, который будет работать так же. Но работа такого котла немного сложнее и менее эффективна, так как:
- Сначала топливо возгорается и разгорается;
- Затем ограничивается подача воздуха;
- Последним активируется тление топлива (пиролиз).
При возгорании топлива температура теплоносителя резко возрастает, а пиролизный процесс поддерживает ее на заданном уровне, причем во время протекания пиролиза много тепловой энергии просто исчезает в трубу дымохода, не обогревая почти ничего. Еще один минус – при на пиках разогрева теплоноситель может закипать и выплескиваться из расширительного бачка, а при использовании ПВХ труб для разводки отопления они быстрее выходят из строя от высокой температуры.
Схема подключения пеллетного котла
Схема подключения пеллетного котла в систему отопления дома идентична схеме подключения любого теплогенератора, будь то газовый котел или котел на дизельном топливе.
Нижний патрубок котла врезается в обратку, верхний патрубок врезается в подачу. Горение пеллет в горелке котла строго контролируется при помощи двух факторов:
- подача топлива шнеком,
- подача воздуха вентилятором.
А потому перегрев котла в штатной ситуации невозможен. Значит, обвязывать металлом подачу котла нет необходимости. Схема пеллетного котла с полипропиленовыми или металлопластиковыми трубами прекрасно работает у многих хозяев долгие годы.
А для внештатных ситуаций, вызванных авариями в линиях электропередач или отказом контроллера котла, стоит предусмотреть схему аварийного отключения подачи топлива и воздуха в камеру сгорания котла. То количество пеллет, которое на момент аварии будет находиться в топке котла, уже неспособно вызвать перегрев теплоносителя в системе отопления.
При такой простоте обвязки, монтаж пеллетных котлов может производить не специализированная организация, а любая строительная организация с лицензией.
Только не доверяйте монтаж пеллетных котлов первым встречным «шабашникам». Это тепловой прибор, предназначенный для сжигания древесного топлива, он является источником повышенной пожарной опасности. И потому установить котел пеллетный они, может быть, и смогут. А вот настроить его и обеспечить пожарную безопасность – уже вряд ли.
Как производится обвязка такого оборудования?
Общая схема монтажа котлов отопления состоит из следующего ряда этапов:
- монтаж распределительных гребенок;
- монтаж соответствующих насосных контуров для каждого потребителя;
- установка предохранительного оборудования;
- установка расширительного бака;
- монтаж запорной арматуры;
- соединение котла с подающим и обратным контурами;
- заполнение контуров теплоносителем;
- опрессовка оборудования и проверка его работы.
На практике все зависит от мощности оборудования, количества потребителей, особенностей конструкции котла и т. п. Следует отметить, что к обвязке пеллетных котлов предъявляются довольно высокие требования. Во-первых, потому что влажность топлива должна оставаться приемлемо низкой, а во-вторых, поскольку и топливо, и теплоноситель разогреваются до очень высоких температур. Некачественная обвязка может привести к тому, что условия эксплуатации оборудования будут нарушены, и котел быстро выйдет из строя.
В соответствии с нормами пожарной безопасности для обвязки пеллетных котлов рекомендуется использовать негорючие металлические трубопроводы. Применение полипропиленовых конструкций на практике не только опасно, но и не выгодно, поскольку температура теплоносителя на выходе из котла часто превышает рабочие показатели полимерных материалов. В результате уже через пару лет трубопроводы придется заменять.
Пеллетный котел — устройство достаточно сложное. Специалисты настоятельно не рекомендуют заниматься монтажом и обвязкой таких устройств неопытным новичкам. Однако знание основных этапов обвязки и некоторых нюансов этого процесса позволит эффективно проконтролировать работу приглашенной бригады монтажников.
На схеме представлен один из вариантов обвязки пеллетного котла отопления: 1 — помпа МК; 2 — смесительный кран МК; 3 — помпа ТК1; 4 — смесительный кран ТК1; 5 — рециркуляция воды в ТК1; 6 — помпа ТК2; 7 — смесительный кран ТК2; 8 — рециркуляция воды в ТК2; 9 — помпа ГВС; 10 — теплообменник ГВС; 11 — подача проточной воды в ГВС
Чтобы произвести обвязку пеллетного котла, необходимо:
- выполнить установку котла;
- подключить соответствующую горелку (если используется комбинированная модель котла);
- установить бункер для пеллет;
- подключить шнек для подачи топлива;
- подключить пульт автоматического управления котлом.
После этого следует выполнить:
- Установку на подачу котла группы безопасности, которая включает манометр, автоматический воздухоотводчик и сбросной клапан.
- Установку датчика термоклапана, если это предусмотрено конструкцией модели;
- Монтаж дымохода, диаметр и высота которого соответствуют техническим требованиям.
- Монтаж системы устройств для поддержания обратного потока: два крана-манометра на подачу и обратку, циркуляционный насос и термоголовку.
- При высокой вероятности внезапных отключений электроэнергии рекомендуется дополнить систему подходящей моделью ИБП.
Поддержка обратного потока позволяет контролировать уровень нагрева теплоносителя до его поступления в систему. Пока температура на обратку не достигнет необходимого уровня (обычно 60 градусов и выше), теплоноситель будет оставаться в пределах малого циркуляционного круга. Только при нагревании теплоносителя до необходимого уровня термоголовка откроется и через нее начинает поступать холодный теплоноситель, а горячий начнет циркулировать по основному кругу.
Ни в коем случае нельзя использовать пеллетный котел с низкой температурой теплоносителя. Температура в 55 градусов является так называемой «точкой росы», при достижении которой происходит образование значительного количества конденсата. В результате объем сажи в дымоходе, а также на теплообменнике может значительно возрасти. Оборудование потребует дополнительных усилий по обслуживанию, а его мощность заметно уменьшится.
Так выглядит топочная камера пеллетного котла отопления после воздействия избыточного количества конденсата, появляющегося из-за ошибок при монтаже системы рециркуляции
Подробно процесс обвязки комбинированного пеллетного котла представлен на видео:
Многие производители пеллетных котлов рекомендуют дополнить конструкцию специальным баком-аккумулятором, который позволяет накапливать тепло. Экономия топлива при этом может достичь 20-30%. Кроме того, использование бака-накопителя позволяет избежать перегрева котла и достичь максимально высокого КПД.
Типичные ошибки
Если пренебрегать правилами установки, то уже при первом запуске устройства возникнут проблемы. Самыми распространенными ошибками монтажа являются:
- Слишком быстро появляется нагар, котел плохо дает тепло, хотя все настройки на панели выставлены правильно. Причина: при монтаже проигнорировали установку установкой системы контроля за уровнем нагрева обратной воды. Это серьезная ошибка, которая может в скором времени привести к выходу отопительной системы из строя.
- Возникает слишком много конденсата. Причина может быть в том, что температура в помещении ниже +10 градусов. Это создает резкие температурные перепады при включении-выключении устройства. Если конденсат образуется под котлом, то значит, его поставили на неправильное основание (ситуацию исправит теплоизоляция пола).
- Возникает утечка пиролизных газов. Причина: при монтаже не была обеспечена герметизация котла, топливного бункера, дымохода.
- Котел коптит, в зольнике остаются несгоревшие до конца пеллеты. Причина: установлены некорректные настройки, требуется повторная наладка системы.
- Горелка регулярно гаснет. Причина: в помещении не обустроено приточное вентиляционное отверстие, устройству не хватает кислорода.
Применение буферной емкости
Схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором не отличается широким распространением. Она довольно громоздкая, но позволяет обеспечить более корректную работу отопления. Ее преимущества:
- Стабилизация температуры в системе за счет повышенного объема воды в контуре;
- Возможность снижения количества подходов для закладки горючего в топку котла за счет аккумуляции избыточного количества тепла в баке-аккумуляторе;
- Возможность аккумуляции явно лишних избытков тепловой энергии при использовании слишком мощного котла или избыточной закладки дров.
Схема с теплоаккумулятором имеет один недостаток – необходимо выделить место под само устройство. Объем используемой емкости достигает нескольких сотен литров, поэтому для размещения бака понадобится свободное пространство.
Существует множество схем подключения буферных емкостей. Самые простые из них подразумевают применение одного и того же теплоносителя в котле и в отопительной системе. Более эффективная схема – с применением трехходового клапана с термостатом, чем обеспечивается более равномерный и экономный расход тепловой энергии из буферной емкости.
Также применяются схемы с двумя контурами. В этом случае теплоаккумуляторы систем отопления оснащаются теплообменниками, подключаемыми к твердотопливным котлам. Теплообменники нагревают воду в баке, которая является теплоносителем контура отопления. Этот вариант отличается своей экономичностью и более равномерным нагревом.
Данная схема с буферной емкостью является щадящей для твердотопливных котлов, которые не рассчитаны на большое давление в отоплении. А в этом случае теплоносители будут разделены, давление в баке и в радиаторах никак не повлияет на давление в самом котле и теплообменнике.
Использование одноконтурного твердотопливного котла часто вынуждает искать схемы организации горячего водоснабжения. Для этих целей можно приспособить накопительный или проточный водонагреватель. Также возможно применение более продвинутого бака-теплоаккумулятора со встроенным змеевиком контура ГВС. Такая схема обвязки станет оптимальным и выгодным решением, так как решит проблему с горячим водоснабжением.
Настройка пеллетного котла: распространенные ошибки
Те, кто еще не набрал достаточного опыта в монтаже пеллетных котлов, очень часто допускают ряд ошибок.
Вот самые частые из них:
- Пренебрежение установкой аппарата контроля над уровнем температуры обратной воды, это является причиной повышенного конденсата и появления дегтя и нагара;
- Плохая герметизация котла, дымохода или бункера, что влечет за собой утечку пиролизного газа и уменьшение КПД;
- Отсутствие теплоизоляции при установке основания, приведет к тому, что в зимний период котел начнет выделять вредный конденсат;
- Установка чаши, которая не предназначена для данного вида работы;
- Маленькие габариты помещения, которые не позволят вынуть шнек с пеллетами и очистить бункер;
Если же вы уверенны в том, что монтаж был проведен, верно, а котел все же коптит, гаснет или остаются несгоревшие пеллеты, то после того как котел был запущен он был настроен не правильно или вообще не была проведена настройка. Не надейтесь на заводские настройки, их нужно корректировать с учетом топлива и мощности котла.
Для чего в принципе необходимы предохранительные клапаны теплового сброса?
Казалось бы – такой клапан не особо-то и нужен. Ведь безопасность обеспечивают и другие устройства. В частности, предохранительный клапан, срабатывающий (срывающийся) при превышении давления. Его часто так и именуют – подрывным или срывным.
На большинстве отопительных систем можно заметить так называемые «группы безопасности». Они состоят из манометра, показывающего давление в контуре, автоматического воздухоотводчика и предохранительного срывного клапана (на иллюстрации – слева).
На этом устройстве сейчас фокусировать внимание не станем – такие клапаны уже были рассмотрены на нашем портале ранее. Ну так и чего «огород городить» — есть же ведь уже защита? Если что-то пойдет не так, например, повышение температуры в контуре вызовет рост избыточного давления, клапан сработает, и чрезвычайное происшествие будет предотвращено
Правда ведь?
Ну так и чего «огород городить» — есть же ведь уже защита? Если что-то пойдет не так, например, повышение температуры в контуре вызовет рост избыточного давления, клапан сработает, и чрезвычайное происшествие будет предотвращено. Правда ведь?
Увы, не всегда это так на все 100%. От избыточного давления, да, такая защита должна помочь. А вот с температурой – вопрос более сложный.
Допускать доведение теплоносителя до точки кипения (условно 100 ℃) в бытовой котельной технике – недопустимо! Поэтому граница в 95, максимум 100 ℃ должна стать «непроходимой». Слишком высокая температура может привести к деформации теплообменника котла, к разрыву труб проложенного контура или соединений между ними. к массовому парообразованию и появлению газовых пробок, к другим не только неприятным, но и чрезвычайно опасным последствиям.
Не забываем, что в замкнутых объёмах, при повышенном давлении в системе, точка кипения смещается значительно выше. То есть при неконтролируемой температуре может возникнуть чрезвычайно опасная ситуация. Вода уже перегрета выше границы в 100 ℃, но кипения все еще нет. Однако, стоит давлению упасть (появилась протечка или где-то открылся сбросовый кран или клапан), как вся перегретая масса воды вскипает разом. Взрывы случаются такие, что попросту сносит стены.
Вот такими могут быть последствия взрыва котла!
«Повышенную взрываемость» народная молва отчего-то приписывает газовым котлам. По всей видимости, из-за время от времени появляющихся сообщений о взрывах при утечках газа. А между тем – это не так. Действительно, утечки газа опасны сами по себе. Но наибольшую опасность представляют собой твёрдотопливные котлы, как это ни кажется странным.
А между тем – объясняется это довольно просто. Температура сгорания твёрдого топлива – намного выше, чем газа, и энергетический потенциал – тоже. А вот контролировать процесс горения и управлять им – не пример сложнее. «Прикрутить фитилек» на газовом или жидкотопливном оборудовании – дело нескольких секунд. Про электрические и речь не идет – там управление еще проще и чувствительнее. А вот работа котла на дровах или угле всегда характеризуется значительной тепловой инертностью, то есть даже внесенные изменения в режим горения топлива срабатывают не сразу. Не зря многие твёрдотопливные котлы оснащаются специальными контурами охлаждения — это вынужденная мера, в целях недопущения перегрева выше критичных температур.
Да, предохранительный клапан по давлению должен здесь взять на себя обязанность защиты. Но, во-первых, точность срабатывания таких пружинных устройств – невелика, нормой считается ±30% от номинала. Для некоторых систем такой «пунктуальности» становится недостаточно. А во-вторых, и это главное, если система отопления оснащается расширительным баком открытого типа, то клапан по давлению и вовсе становится бесполезным. Он никак не убережет систему от возможного перегрева и доведения до точки кипения.
В отопительных системах открытого типа предохранительный клапан по давлению становится бесполезным «украшением».
Стало быть, необходима система защиты, которая срабатывала бы при достижении верхнего температурного порога.
Такой «рубеж обороны» необходим и при других обстоятельствах. Например, твёрдотопливный котел работает в системе с принудительной циркуляцией теплоносителя. Если вдруг из-за проблем с подачей электроэнергии остановится насос и прекратиться циркуляция, может сложиться крайне опасная ситуация. Значит, система защиты «по температуре» должна быть полностью энергонезависимой, способной выручить в любом случае.
Вот к таким устройствам и можно отнести клапаны теплового сброса.
Пеллетный котёл своими руками
Самый сложный и дорогой элемент системы – пеллетные горелки для котлов.
Такая горелка не только сжигает топливо, но и регулирует горение, автоматически очищается и поддерживает температуру, выбранную владельцем.
Некоторые виды горелок можно переключать с пеллетного отопления на электрическое (например, в ночные часы по сниженному тарифу), а также управлять ими через смартфон.
Это высокотехнологичный элемент, воссоздать который в домашних условиях очень сложно. Стоит такой автоматический пеллетный котел около 60-80 тыс. руб.
Есть более недорогой вариант – полуавтоматические горелки, например, Пеллетрон-МБ на 15 кВт. Такая горелка стоит около 14 тыс. руб.
Если же есть возможность изготовить горелку самостоятельно, то понадобится разработать или найти готовые чертежи и хорошо в них разобраться.
Сложнее всего отрегулировать скорость подачи гранул в горелку так, чтобы они полностью успевали прогорать. Для этого понадобится датчик горения, который можно сделать из фототранзистора. Он реагирует на яркость свечения и регулирует паузы между подачами пеллет (когда яркость свечения падает, он включает подачу).
Для розжига топлива можно использовать свечу накаливания от автомобильной печи или паяльный фен.
Вентиляторы турбонаддува применяются не крыльчатые, а центробежного типа «улитка».
Самый экономичный вариант при выборе отопительной системы частного дома — установка газового оборудования. Газовый котел для отопления частного дома. основные критерии выбора и правила монтажа.
Какой вариант настенного газового котла оптимально выбрать? Читайте тут .
Планируете провести газовое отопление в частный дом? Тогда следующая тема будет интересной для вас: http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/dvuxkonturnye-gazovye-kotly-dlya-otopleniya-chastnogo-doma.html. Вы можете прочитать все о выборе и установке двухконтурного газового котла, а также получите ответ на вопрос: почему двухконтурный вариант предпочтительнее одноконтурного?
Изготовление узла подачи пеллет
Бункеры могут отличаться по форме и размеру (чем больше бункер, тем реже нужно будет загружать пеллеты). Сварить ёмкость не составит труда, тем более что даже небольшой фабричный бак будет стоить дорого – от 18 тыс. руб. а для самодельной конструкции можно даже сколотить фанерный короб на подставке. Внутри бункера дно делается с уклоном в сторону к шнеку (на подачу пеллет).
Монтируется труба-шахта для подачи топлива в горелку. Она может быть изготовлена из обычной сантехнической пластиковый трубы и гофры, или стальной трубки.
Устройство котла на пеллетах
Внутри монтируется шнек. Его завивают из шинной проволоки плоского сечения или заказывают фабричную модель, которая будет более надёжной. Длина шнека будет зависеть от удалённости бака от печи. Привод делается через редуктор от подходящего по мощности электромотора. Иногда применяют механизм от стеклоподъёмников автомобиля. Он как раз выдаёт невысокие обороты, что делает его наиболее подходящим вариантом.
Если бункер установить над горелкой, то можно спроектировать конструкцию без шнекового механизма.
Изготовление теплообменника
По размеру печи подбирают конструкцию теплообменника. Можно нарезать трубы круглого сечения и вварить их гребёнкой в две продольные трубы (удобнее будет работать, если продольные трубы будут с прямоугольным сечением).
Все сварочные швы нужно проверить на герметичность, а затем установить теплообменник в тело печи, выводя патрубки для подключения подачи и обратки.
Настройка газового котла Навьен
Далее рассмотрим, как осуществить настройку газового котла Навьен Делюкс своими руками. Манипуляции производят с помощью выносного пульта, имеющего встроенный комнатный датчик температуры.
Настройка отопления
Чтобы настроить режим отопления и выставить температуру теплоносителя, следует зажать кнопку с изображением радиатора, пока на экране не появится такой же значок. Если картинка «радиатор» мигает, значит, на экране высвечивается установленная температура теплоносителя. Если символ не мигает, то высвечивается фактический уровень нагрева воды.
Настенные газовые котлы Navien – модельный ряд, плюсы и минусы
Как работают и какие преимущества газовых котлов «Navien Ace»
Для установки желаемой температуры используют кнопки «+» и «-» при мигающем значке «радиатор». Возможный диапазон находится в пределах от 40ºC до 80ºC. После настройки температуры она автоматически сохранится. Несколько секунд значок «радиатор» будет мигать, после чего на экране высветиться фактическая температура теплоносителя.
Отопление с регулировкой температуры воздуха
Для настройки желаемой температуры воздуха в помещении необходимо зажать кнопку «радиатор», пока на экране не появится изображение «домик с термометром». Он означает режим «Отопление с регулированием температуры воздуха в помещении».
При мигающем символе «домик с термометром» на экран выводится желаемая температура в помещении. При немигающем значке на дисплее высвечивается фактическая комнатная температура.
Когда значок мигает, с помощью кнопки «+» и «-» выставляется желаемый уровень нагрева в помещении, регулируемый в диапазоне 10-40ºC. После этого температура автоматически сохраняется, и значок перестает мигать.
Настройка температуры горячей воды
Для настройки температуры горячей воды необходимо зажать кнопку «кран с водой» пока в правом углу не появится аналогичный мигающий символ. После этого можно установить желаемую температуру горячей воды в диапазоне от 30ºC до 60ºC. Настройки автоматически сохранятся и символ «кран с водой» перестанет мигать.
Обратите внимание! В режиме «Приоритет горячей воды» температура нагревания воды регулируется иначе. Теперь рассмотрим, как выполнить настройку газового котла Навьен Делюкс в режиме «Приоритет горячей воды». Для его активации зажимают клавишу «кран с водой» пока на экране не появится символ «кран и огонек»
Теперь можно установить нужную температуру с помощью клавиш «+» и «-». Во время изменения температуры ГВС над символом «кран и огонек» должен мигать значок «кран с водой»
Для его активации зажимают клавишу «кран с водой» пока на экране не появится символ «кран и огонек». Теперь можно установить нужную температуру с помощью клавиш «+» и «-». Во время изменения температуры ГВС над символом «кран и огонек» должен мигать значок «кран с водой»
Теперь рассмотрим, как выполнить настройку газового котла Навьен Делюкс в режиме «Приоритет горячей воды». Для его активации зажимают клавишу «кран с водой» пока на экране не появится символ «кран и огонек». Теперь можно установить нужную температуру с помощью клавиш «+» и «-». Во время изменения температуры ГВС над символом «кран и огонек» должен мигать значок «кран с водой».
Режим «Приоритет горячей воды» подразумевает приготовление запаса воды заданной температуры даже в случае, если она не используется. Он позволяет подать нагретую воду потребителю на несколько секунд раньше.
Режим «Вне дома»
Режим «Вне дома» подразумевает работу газового котла только для приготовления горячей воды. Для перевода агрегата в данный режим нужно нажать кнопку, на которой изображены стрелка и кран с водой. Появившийся символ «кран с водой» на экране означает, что режим «Вне дома» установлен. Рядом с ним отображается фактическая температура в комнате.
Обратите внимание! Данный режим удобен для использования в теплое время года, когда горячее водоснабжение необходимо, а в отоплении надобности нет
Настройка режима «Таймер»
Режим «Таймер» необходим для задания времени остановки работы газового котла в границах от 0 до 12 часов. Агрегат будет работать по полчаса, отключаясь на время заданного интервала.
Чтобы установить режим «Таймер», следует зажать кнопку «радиатор» пока не появится символ «часы». При мигающем значке с помощью клавиш «+» и «-» задают время интервала. Выставленное значение сохраняется, «часы» перестают мигать, и на дисплее отображается фактическая температура воздуха.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1 обзор неправильной организации системы отопления:
Видео #2 разбор типичной схемы обвязки пеллетного котла:
Видео #3 монтаж твердотопливного теплогенератора и бойлера:
Пеллетные котлы зарекомендовали себя, как эффективное и удобное в обслуживании оборудование. Но чтобы такая система отопления раскрыла все свои достоинства, а ее работа была бесперебойной, нужно со всей ответственностью подойти к выбору арматуры, оборудования, и качественно реализовать схему обвязки.
Поделитесь с читателями вашим опытом установки и эксплуатации пеллетных котлов. Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте интересующие вас вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма обратной связи расположена ниже.
Похожие публикации