Схема пиролизного котла: устройство, чертежи, обвязка, расчет. Пиролизный котел обвязка

схема как сделать своими руками

Содержание

Что такое обвязка, ее задачи и виды
Обвязка по схеме с естественной циркуляцией
Система отопления с принудительной циркуляцией
Обвязка с использованием резервного котла

Введение

Система отопления, помимо твердотопливного котла, содержит в себе еще множество элементов. Правильно подключить и настроить все элементы этой системы не простая задача. В данной статье мы разберем различные схемы подключения, взвесим достоинства и недостатки каждой из них, разберем различные нюансы и тонкости. Надеюсь, данная статья поможет вам безопасно и эффективно обвязать твердотопливный котел своими руками.

Что такое обвязка, ее задачи и виды

Итак, что же такое обвязка? Так называют процесс наиболее эффективного и безопасного подключения котла на твердом топливе к системе отопления дома.

Для продления срока службы и обеспечения безопасной работы твердотопливного котла, необходимо контролировать такие параметры как давление и температура во избежании перегрева. Стальные теплообменники помимо всего прочего чувствительны к температуре теплоносителя в обратной линии, которая должна быть не ниже 50-65 градусов Цельсия. Использование более холодной воды в обратной линии чревато, выпадением конденсата, что сокращает срок службы теплообменника.

Итак, как обвязать правильно твердотопливный котел? Существуют несколько основных схем:

с естественной циркуляцией;
с принудительной циркуляцией;
с использованием резервного источника отопления.

Фото 1: Обвязка твердотопливного котла и запасного электрокотла

Давайте поподробнее остановимся на каждой из них, определим перечень устройств, необходимых для организации каждой из схем, а также плюсы и минусы присущие этим схемам.

Вернуться к оглавлению

Обвязка по схеме с естественной циркуляцией

Самый простой способ это обвязка твердотопливного котла отопления – схема с естественной циркуляцией. Она не требует наличия электропитания. Циркуляция воды осуществляется посредством силы гравитации. Именно поэтому ее еще называют гравитационной.

Обвязка котла на твердом топливе по схеме гравитационного типа

Фото 2: Схема обвязки гравитационного типа

Твердотопливный котел располагается в самой нижней точке контура, а отопительный прибор (например радиатор) – в верхней. Котел нагревает воду которая по трубам поднимается до радиатора, где отдает часть своего тепла помещению и при этом охлаждается. Остывший теплоноситель спускается вниз и круг замыкается. Удельный вес охлажденного теплоносителя больше чем горячего, поэтому он стремится вниз. Таким образом появляется напор и осуществляется круговорот воды в системе отопления.

Чем больше различаются температуры в прямой и обратной линии тем выше скорость движения воды по контуру. Но к сожалению большой разницы сложно добиться так как в подающей и обратной линиях температуры ограничены техническими характеристиками твердотопливного котла «Дон» 16, а также безопасными условиями его эксплуатации. Поэтому для обеспечения лучшей циркуляции применяются трубы большего диаметра.

Для защиты от перегрева используется специальный контур, который обеспечивает обращение теплоносителя и потребления тепла в любом случае.

Защиту от образования избыточного давления обеспечивает расширительный бак. Их существует два вида: открытого и мембранного типа. Недостаток применения открытых баков в том, что вода в нем обогащается кислородом, что в свою очередь вызывает коррозию стальных частей твердотопливного котла. Именно поэтому, чаще всего открытые баки применяются совместно с чугунными котлами и радиаторами. При использовании мембранного бака, появляется необходимость подключения дополнительного оборудования, такого как: воздухоотводчик, сбросной клапан и манометр для контроля за давлением.

Фото 3: Самостоятельная обвязка твердотопливного котла

Для обеспечения горячего водоснабжения, применяется нагревательный бак. По соображениям безопасности, на выходе из него горячей воды он должен быть оборудован термостатическим смесителем. Функция смесителя заключается в доведении температуры воды до исключающих ожоги значений. Требования к расположению нагревателя такие же как и к другим отопительным приборам – т.е. выше уровня твердотопливного котла.

Основными достоинствам такой схемы являются простота ее конструкции и энергонезависимость. Основным минусом является то, что во время холодного старта, пока вся вода в контуре полностью не прогреется, температура в обратной линии будет ниже допустимой. Это негативно сказывается на сроке службы, к примеру, стальных отопительных котлов на твердом топливе «Сибирь» КВО. Также к недостаткам стоит отнести плохую управляемость и низкую энергоэффективность.

Вернуться к оглавлению

Система отопления с принудительной циркуляцией

Круговорот теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Это позволяет решить проблему низкой температуры в обратной линии, путем добавления в нее горячей воды из линии подачи. Также достигаются более комфортные условия отопления, благодаря возможности регулировки температуры в отопительных приборах. Однако есть и существенные минусы:

Повышается вероятность перегрева, если отопительные приборы в помещении настроены на низкое потребление тепла.
При отсутствии электропитания, циркуляционный насос уже не сможет выполнять свою функцию, а следовательно движение теплоносителя прекратится. Это также может привести к перегреву.

К примеру, чтобы снизить риск аварийного повышения температуры в системе отопления, твердотопливные пиролизные котлы отопления «Траян» снабжаются внешними или встроенными аварийными теплообменниками.

Включение в схему обвязки баков-аккумуляторов позволяет накапливать излишнее тепло и по мере необходимости отдавать его в систему отопления. Это позволяет решить несколько проблем:

В случае низкого потребления тепла, излишки горячего теплоносителя накапливаются для последующего использования.
При низком потреблении тепла, твердотопливный котел все равно работает на номинальной мощности.
Позволяет использовать устройства большей мощности.

На рисунке представлена обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором и циркуляционного насоса:

Обвязка котла на твердом топливе с баком-аккумулятором

Фото 4: Обвязка по схеме с принудительной циркуляцией

Многих владельцев частных домов, проектирующих систему отопления, интересует вопрос, возможна ли обвязка твердотопливного котла полипропиленом? Использование полипропиленовых труб накладывает определенные требование на температуру теплоносителя. Специалисты советуют при использовании труб из полипропилена в системе отопления, первые 1-1.5 метра подающей линии выполнять из металла, а также использовать больший диаметр труб и термостатический клапан. Естественно следует всячески избегать перегрева твердотопливного котла.

Выполняя обвязку подобного типа, следует учитывать, что стоимость дополнительно оборудования может быть равна и даже превышать стоимость самого твердотопливного отопительного устройства. Это не подходит тем, кто решил купить ТТ котел для отопления дома, ориентируясь на его сравнительно низкую цену.

Вернуться к оглавлению

Обвязка с использованием резервного котла

Использование резервного источника отопления позволяет значительно усовершенствовать отопительную систему. В качестве запасного обычно применяются газовый или электрокотел. Резервный прибор включается в работу при прогорании топлива в основном твердотопливном котле или выходе его из строя.

На рисунке ниже представлена обвязка, содержащая основной и резервный котел:

Фото 5: Схема обвязки ТТ котла с резервным электрокотлом

Котел на твердом топливе подключается к теплоаккумулятору, тепло из которого уже поступает в систему отопления и расходуется отопительными приборами. Когда твердое топливо прогорает и температура бака-аккумулятора снижается до уровня недостаточного для поддержания комфортной температуры в помещениях, термореле запускает запасной источник и начинается обогрев помещений по резервному контуру. Включение запасного котла в контур отопления осуществляется с помощью гидравлической стрелки.

Использование основного и резервного источников не так популярно в России, но широко распространено в Европе.

Вернуться к оглавлению Заключение

Каждая из рассмотренных нами схем имеет свои плюсы и минусы. Так например гравитационная обвязка проста и не требует высоких затрат, однако обеспечивает недостаточный комфорт и небезопасные условия функционирования твердотопливного котла. В то же время схема с принудительной циркуляцией требует массу дополнительного оборудования, но обеспечивает значительно более комфортные условия отопления. Оценив все преимущества и недостатки каждой из схем, надеюсь, вы сможете выбрать наиболее подходящую именно для вашего конкретного случая.

kotlydlyadoma.ru

Обвязка твердотопливного котла – схема обвязки и группа безопасности

1 Группа безопасности твердотопливного котла При установке ТТ теплогенератора в котельной, обвязка твердотопливного котла более всего напоминает такую же схему для дизельного агрегата. Почему? Потому что настенных ТТ котлов, как известно не бывает, равно как и дизельных. Все остальные теплогенераторы – газовые, электрические и т.п., бывают настенного исполнения.

Соответственно, во многих моментах обвязка твердотопливного котла отопления может быть реализована так же, как и для других напольных котлов. При этом схема подключения твердотопливного котла отопления все-таки отличается на пару моментов. О них – ниже.

Итак, смотрим. Перед тем, как подключить твердотопливный котел отопления, надо готовить к его «приему» котельную. О том, какое это должно быть помещение, будет писать Миша Вохмянин, у него есть для этого материал, он писал недавно статью для строительного журнала, собирал все параметры.

Скажу только, что схема установки твердотопливного котла подразумевает для некоторых моделей усиленное основание. Это не отдельный фундамент как под отопительную печь из кирпича, все таки ни один бытовой ТТ котел не весит 5-7 тонн.

Обвязка твердотопливного котла

Но и теплогенератор весом в 300-450 килограммов уже не поставишь просто на пол по деревянным лагам в любом помещении жилого дома. А именно столько весят хорошие мощные ТТ котлы, изготовленные из чугуна полностью – и топка, и жаротрубный теплообменник.

Тем более, что большие шахтники с большой объемной топкой тоже, например, весят немало, даже стальные.

Итак, что касается нашего вопроса, посмотрим подключение твердотопливного котла по нескольким вариантам. Схема подключения твердотопливного котла отопления к СО может быть реализована в следующих видах:

ТТ котел в открытой системе отопления с ЕЦ и с радиаторами.
ТТ котел в закрытой системе отопления с ПЦ с радиаторами.
ТТ котел с теплоаккумулятором в закрытой системе с ПЦ с радиаторами.
ТТ котел с теплоаккумулятором в закрытой системе с ПЦ с теплыми полами.
Комбинированная схема подключения твердотопливного котла в системе отопления с радиаторами и теплыми полами.

Сразу давайте оговоримся, что любые низкотемпературные системы отопления, к которым относится система с ТП, потребуют дополнительных устройств, которые будут отвечать за безопасность системы и за ее беспроблемное функционирование.

Обвязка твердотопливного котла 4

Обвязка твердотопливного котла должна будет включать в себя следующие дополнительные элементы:

Тепловой аккумулятор или буферная емкость – у них разные объемы.
Трехходовой клапан для твердотопливного котла – осуществляет подмес холодной воды.
Обязательный термостат в системе управления твердотопливным котлом.

Если говорить о простой системе отопления с радиаторами, то можно подключать ТТ котел напрямую, через группу безопасности. Однако, чтобы исключить закипание системы и смягчить скачки при тепловом расширении системы, когда котле выходит на полную мощность, схема обвязки твердотопливного котла включает в себя буферную емкость.

Буферная емкость – это не теплоаккумулятор. Хотя тепловой аккумулятор можно использовать как буферную емкость. Буферная емкость, она еще называется емкостный гидравлический разделитель, имеет минимальный объем, подбираемый из такого расчета, что на каждые 1000 ватт тепловой мощности котла приходится 10 литров емкости.

Обвязка твердотопливного котла 3

То есть на котел в 20 квт надо ставить емкость объемом в 200 литров. Использовать буферную емкость как тепловой аккумулятор не получится. Минимальный объем эффективного теплоаккумулятора для небольшого дома начинается от 800-1000 литров.

Схема обвязки ТТ котла

Правильная обвязка твердотопливного котла своими руками может быть выполнена только при условии полного соблюдения правил таких работ. Про дымоходы для ТТ котлов я уже писал – там есть свои особенности.

Начнем с обратки, то есть, со входа холодной воды в теплогенератор. На обратке ставится циркуляционный насос, в случае использования закрытой СО с принудительной циркуляцией. Насос ставится именно на обратке, он нагнетает воду в котле. Если ЦН будет установлен на подаче из котла, то там он долго не протянет.

1 буферная емкость

Почему? Потому что выход теплоносителя из ТТ котла высокотемпературный.

Если дизельный или газовый котлы выдают на выходе от 40 до 65 градусов, установленные автоматикой котла, то на выходе ТТ котла – от 60 до 90 градусов в штатном режиме.

Труба подачи холодной воды подключается к входному патрубку котла. Обычно он располагается в нижней части котла.

Труба подачи горячей воды из котла подключается к выходному патрубку котла. Обычно этот патрубок расположен в верхней части котла. Такое расположение позволяет использовать ТТ котлы в системах с естественной циркуляцией теплоносителя.

1 Схема обвязки твердотопливного котла 2

Труба выхода горячей воды из котла имеет температуру в штатном режиме от 60 до 90 градусов Цельсия. В нештатном режиме труба может иметь на внутренней поверхности температуру перегретого пара 105-110 градусов Цельсия, а на внешней части у патрубка котла – до 200-350 градусов Цельсия – от самого перегретого котла.

Потому труба подачи горячего теплоносителя должна исполняться из металла, лучше из меди. Хотя и стальная труба также исправно будет справляться со своими обязанностями.

Далее следует группа безопасности твердотопливного котла. Что входит в ее состав – смотрите ниже.

Далее подключается расширительный бак системы отопления. Бак может быть подключен на подаче, может быть подключен на обратке. Особой роли это не играет.

расширительный бак

Основное правило, которое устанавливает схема обвязки твердотопливного котла – между системой отопления и расширительным баком не должно быть никакой запорной арматуры.

Что входит в группу безопасности котла

Группа безопасности твердотопливного котла включает в себя три элемента:

Манометр, показывающий давление в системе на выходе котла.
Аварийный клапан сброса давления, настроенный на верхнее значение допустимого давления в СО.
Автоматический воздухоотводчик.

Для удобства эксплуатации манометр группы безопасности имеет дополнительную стрелку, устанавливаемую вручную, которая показывает предел допустимого давления теплоносителя в системе отопления.

Аварийный клапан сброса давления настраивается на сброс теплоносителя при превышении установленного предельного давления. Обычно рабочее давление в системе отопления составляет 1,5-2 атм, клапан сброса настраивается на 3 атм.

Воздухоотводчик выводит воздух при заполнении системы отопления теплоносителем. При повышении давления в системе отопления до рабочего уровня, клапан воздухоотводчика закрывается.

1 Группа безопасности твердотопливного котла 1

Далее воздух можно выпускать через верхний кран сброса воздуха в системе или через краны Маевского в каждом отдельном радиаторе.

Группа безопасности твердотопливного котла должна ставиться на выходе из ТТ котла, на подаче горячей воды в систему отопления. Только такая схема обвязки твердотопливного котла с использованием группы безопасности правильная.

Случалось видеть такое, что группа безопасности твердотопливного котла устанавливалась на обратке системы отопления. В этом случае и котел уже сможет взорваться, и трубы системы отопления расплавятся, а группа безопасности все так и не сработает.

Подмес холодной воды в систему отопления с ТТ котлом

Чтобы осуществить подмес холодной воды с систему отопления используется трехходовой клапан для твердотопливного котла. Это устройство позволяет поддерживать установленную температуру в следующих системах:

Система отопления с теплоаккумулятором.
Низкотемпературная система отопления с теплыми полами.

Трехходовой клапан для твердотопливного котла производит подмес холодной воды из обратки в подачу горячей воды от котла, регулируя тем самым общую температуру подачи. Если установлена температура подачи в теплые полы 45 градусов Цельсия, а на выходе из котла, например, 70 градусов Цельсия, трехходовой клапан будет мешать горячую воду из подачи и остывшую воду из обратки до нужного значения.

1 трехходовой клапан твердотопливного котла

Чтобы эффективно использовать трехходовой клапан для твердотопливного котла, нужно ставить его после теплового аккумулятора. В этом случае котел на полной мощности будет греть воду в тепловом аккумуляторе, а трехходовой клапан будет мешать горячую воду из теплоаккумулятора с холодной водой из обратки.

Схема обвязки твердотопливного котла:

1 Схема обвязки твердотопливного котла 1

kotlobzor.ru

схема. Как сделать обвязку своими руками

Если вы хотите, чтобы в доме было тепло и уютно, понадобится грамотно выполненная обвязка твердотопливного котла отопления. Схема данной процедуры будет рассмотрена в статье немного ниже. Сама же по себе обвязка – это монтаж всего оборудования, подходящего к отопительному котлу. В результате обвязки должна получиться единая отопительная система. Нередко данная процедура выполняется своими руками без участия профессионалов. обвязка твердотопливного котла отопления схема

Немного общих сведений

Перед тем как будет выполнена обвязка, необходимо взять во внимание несколько важных деталей. К примеру, давление в системе и температура теплоносителя на выходе из котла не должны превышать допустимых значений. Для этого устанавливаются защитные устройства и системы оповещения. Кроме того, температура жидкости (теплоносителя) на входе и выходе должна быть примерно одинаковой. В любом случае разница не должна быть более 20 градусов по Цельсию. Данное требование особенно актуально для стального оборудования, так как образование конденсата внутри корпуса нежелательно сказывается на долговечности. Не забывайте о том, что обвязка твердотопливного котла отопления, схема которого должна выбираться не просто так, требует наличия автоматики и датчиков. Помимо этого, желательно установить резервуары для ГВС и т.п. Ну а сейчас поговорим о самом интересном.

Обвязка систем открытого типа

Данная схема подходит в том случае, если используется естественная циркуляция. Можно говорить о том, что в техническом плане это самый простой вариант. Обусловлено это тем, что мы будем иметь дело с небольшим количеством различного оборудования и устройств. Ключевое достоинство такой схемы заключается в том, что она полностью энергонезависима. Минус же заключается в том, что нет возможности регулировать температуру на выходе из котла. Нередко это приводит к ускоренному коррозионному процессу.

схема обвязки твердотопливного котла При монтаже должны соблюдаться некоторые правила. К примеру, для обеспечения естественной циркуляции отопительный котел располагается на 50 см ниже, нежели радиаторы отопления. При этом трубы монтируются под уклоном в сторону циркуляции жидкости, а их диаметр должен быть достаточно большим. Самое высокое место в системе лучше всего подходит для установки расширительного бачка. Чем меньше вы будете использовать различные запорные устройства, тем лучше будет проходимость теплоносителя.

Обвязка систем закрытого типа с естественной циркуляцией

Принципиальное отличие данного метода от предыдущего заключается в том, что устанавливается закрытый мембранный бак. В приоритете его монтаж должен осуществляться на обратной линии отопительной системы. При этом важно соблюдать требование, которое касается его объема. Так, количество теплоносителя в мембранном баке должно быть не менее 10 % от суммарного количества жидкости в системе.

Схема обвязки твердотопливного котла подразумевает использование предохранительного клапана для сброса давления, а также воздухоотводчик. Монтаж оборудования может быть осуществлен раздельно или в одно устройство, что будет являться группой безопасности котла. Кстати, необходимо понимать, что большая часть современного отопительного оборудования уже имеет все эти элементы в своей системе, поэтому дополнительный монтаж не понадобится.

Обвязка газового и твердотопливного котла с принудительной циркуляцией

Для организации принудительной циркуляции необходимо использовать насос. В большинстве случаев его монтаж осуществляется на обратной линии между патрубком и баком. Работу насоса контролирует датчик температуры, который монтируется на трубопроводе обратной линии.

Хотелось бы отметить, что использование насоса делает системы более эффективными. Но в этом случае понадобится подключение к электросети, что увеличивает расход электричества. Также система требует бесперебойного и стабильного электрического соединения, поэтому рекомендуется устанавливать защитное оборудование, к примеру, стабилизаторы или хотя бы предохранители. В целом же данная схема обвязки твердотопливного котла является крайне актуальной и эффективной.

О коллекторном методе подключения

Такая схема используется только в системах с принудительной циркуляцией. Отличие от вышеописанного метода заключается в том, что в данном случае используются коллекторы (гребенки). Устройства таких приспособлений достаточно простые. По сути, это отрезок трубы большого диаметра, имеющий один вход и несколько выходов меньшего диаметра. Соответственно, такое оборудование подключается ко входу и выходу котла. обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Преимущества такой схемы заключаются в том, что у вас появится возможность включения отопительных приборов по отдельности. Достигается это за счет того, что на них подается теплоноситель одинаковой температуры. Также удобно управлять такими обогревательными устройствами. Из недостатков стоит отметить большую металлоемкость коллектора и сложности во время монтажа.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Данная схема хороша тем, что подходит как для естественной, так и для принудительной циркуляции. В процессе выполнения монтажных работ необходимо два контура циркуляции. Один ставится между котлом и теплоаккумулятором (ТА), а второй - между тепловым аккумулятором и основной системой отопления.

Во время работы оборудования теплоноситель поступает в ТА. Тепловой аккумулятор представляет собой накопительную емкость, имеющую термоизолированный корпус. В результате происходит постепенное накопление тепла в ТА. При необходимости оно отдается в систему отопления. Стоит заметить, что обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором интересна еще и тем, что даже после выключения отопительного оборудования из резервуара ТА некоторое время будет отдаваться тепло. Метод хорош тем, что несколько увеличивает КПД и сокращает расход топлива.

О подключении аварийных систем

Мы уже немного разобрались с тем, как выполняется обвязка твердотопливного котла отопления. Схема, как вы видите, может использоваться любая, правда, многое зависит от используемой циркуляции. Но в любом случае вы должны позаботиться о наличии аварийных систем. Они необходимы для защиты от:

превышения давления;
превышения температуры теплоносителя;
предотвращения образования конденсата на внутренних стенках котла.

Предохранительный клапан следует устанавливать на подающей линии при выходе из котла. Зачастую клапан встраивается в котел, но если его нет, то вы можете установить его вручную. К патрубку клапана необходимо подключить сливной шланг. Туда будет уходить излишняя жидкость. Его можно подсоединить к канализации или же поставить подходящую емкость.

Обустройство дополнительного контура

Дополнительный контур устанавливается для защиты оборудования от перегрева. Сам по себе контур имеет естественную циркуляцию и подключается к резервуару для ГВС. Если система работает нормально, то внутреннее давление запирает дополнительный контур обратным клапаном. В результате там не циркулирует теплоноситель. Но когда насос по какой-либо причине отключается, то принудительная циркуляция в системе становится невозможной. В результате открывается дополнительный контур с естественной циркуляцией, и теплоноситель охлаждается до необходимой температуры. Если выполняется обвязка твердотопливного котла своими руками, то желательно обзавестись такой системой. Она будет полезна во многих аварийных ситуациях.

Установка термостатического смесителя

Вот мы уже и разобрались, как выполняется обвязка твердотопливного котла и электрокотла, а также газового. Как вы видите, все схемы очень похожи между собой и отличаются используемым дополнительным оборудованием. Одним из таких аксессуаров является смеситель. Он необходим для поддержания определенной температуры теплоносителя на входе котла. Установить смеситель лучше всего на обратном трубопроводе, а затем с помощью перемычки соединить его с основной линией. Это станет защитой котла от образования конденсата на его стенках. При необходимости устройство будет открываться, разбавляя холодный теплоноситель горячим. Вот, в принципе и все, что можно рассказать о таком мероприятии, как обвязка твердотопливного котла отопления. Схема подбирается в зависимости от используемого типа циркуляции и отопительного оборудования.

fb.ru

Устройство и схема пиролизного котла

Из всех видов отопительных установок, работающих на твердом топливе, наиболее эффективными считаются агрегаты, в которых при сжигании дров или угля происходит пиролиз. Это процесс дожигания газов, выделяющихся из дров или угля при их тлении, что позволяет передавать теплоносителю почти всю энергию сгорания топлива. Данный принцип использует схема пиролизного котла, в которой реализовано выделение горючего газа из топлива и его последующее сжигание.

Устройство и схема пиролизного котла

Конструкция и компоновка элементов установки

В отличие от классических твердотопливных установок устройство пиролизных котлов длительного горения предусматривает две камеры сгорания вместо традиционной топки. В первой камере осуществляется медленное горение за счет недостаточного количества воздуха. При этом топливо начинает выделять так называемый пиролизный газ, перетекающий во вторичную камеру вместе с продуктами сгорания. Туда же подается достаточное количество воздуха, вследствие чего газ воспламеняется и сгорает, нагревая водяную рубашку агрегата.

Расположение двух камер может быть различным, поскольку отопительные котлы пиролизного типа могут работать как на естественной тяге дымохода, так и с помощью принудительной подачи воздуха вентилятором. В установках, использующих естественную тягу, вторичная камера расположена над первичной и воздух проходит через топливо снизу вверх. При искусственно создаваемой тяге главная топка, наоборот, находится над камерой дожига и поток воздуха направлен сверху вниз. Это отражают представленные ниже схемы устройства пиролизных котлов с различной компоновкой камер.

Устройство и схема пиролизного котла

Способы подачи воздуха для горения

К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тракта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.

Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:

Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.

Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.

При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тракта.

Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.

Изготовление пиролизного котла

Эффективность этого вида установок на дровах стала причиной их популярности у мастеров, которые могут изготавливать твердотопливные котлы пиролизного типа собственными силами из имеющихся материалов. Процесс этот достаточно трудоемкий и требующий навыков выполнения слесарных и сварочных работ, некоторого минимума инструментов и оборудования:

аппарат для электросварки;
угловая шлифовальная машина;
дрель электрическая;
набор слесарных инструментов.

Если имеются навыки, инструменты и большое желание, то можно изготовить агрегат, используя следующий чертеж пиролизного котла на естественной тяге:

Устройство и схема пиролизного котла

1 – воздушный канал; 2 – дверца для загрузки топлива; 3 – дверца вторичной камеры; 4 – заслонка прямой тяги; 5 – первичная камера; 6 – верхняя крышка; 7 – входной канал для подачи воздуха; 8 – воздушная заслонка; 9 – патрубок для группы безопасности; 10 – вторичная камера дожигания; 11 – патрубок присоединения дымохода; 12 – форсунка; 13 – жаротрубный теплообменник.

Материалом для изготовления камер может служить жаропрочная легированная сталь, но это дорогой материал, поэтому мастера берут простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Для защиты ее от высокой температуры в нижней части топки выполняется футеровка пиролизного котла огнеупорным кирпичом. Им же нужно защитить днище вторичной камеры, куда направлен факел пламени. Для обшивки водяной рубашки применяется листовой металл толщиной 3 мм, его приваривают к ребрам жесткости из полосовой стали. Из такого же металла изготавливают дверцы, крышку и обрамление проемов.

Устройство и схема пиролизного котла

Передачу тепла от дымовых газов устройство котла предусматривает через жаротрубный теплообменник, находящийся внутри водяной рубашки. Для его изготовления подойдут бесшовные стальные трубы из углеродистой стали наружным диаметров 48 или 57 мм. Количество труб следует подобрать по необходимой площади поверхности теплообмена, для чего выполняется расчет пиролизного котла.

Учитывая, что топливо в пиролизных агрегатах горит долго (до 12 часов) и продуктивно, некоторые владельцы классических установок прямого горения задумываются о том, можно ли их модернизировать. Такая переделка твердотопливного котла в пиролизный возможна, но при условии, что топка агрегата сделана из металла, а не чугуна. Колосниковая решетка убирается и с помощью электросварки на ее месте закрепляется перегородка, разделяющая главную топку и зольник, который будет выполнять роль вторичной камеры. Между ними устанавливается форсунка. Кроме этого, понадобится организовать подачу воздуха в обе камеры, надо изготовить воздушные каналы и установить их, как показано на чертеже.

Как правило, переделка котла в пиролизный происходит не на заводских агрегатах, а на самодельных, это расширяет возможности для усовершенствования конструкции. Можно менять проходное сечение форсунки, размеры обеих камер или площади поверхностного теплообмена, добиваясь наилучших показателей длительности горения и повышения КПД установки.

Расчет пиролизного котла

Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:

Ƭ= (∆Т — ∆t) / ln (∆Т / ∆t)

В этой формуле:

∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.

Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:

S = Q / k / Ƭ, где:

Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м2 ºС.

Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м2 здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колеблется от 1,1 до 1,5.

Пусконаладочные работы

После того как сборка пиролизного котла завершена, нужно обязательно проверить герметичность сварных соединений. Водяная рубашка наполняется водой, затем в нее накачивается воздух, создавая избыточное давление. Некачественно сваренные швы дадут о себе знать протечками. Теперь можно производить испытания, лучше это делать на улице, подавая проточную воду из шланга. Если на агрегате установлена группа безопасности, то можно наполнить резервуар котла водой и проверить его работу при критическом давлении 2—2,5 Бар. Порядок испытаний следующий:

Присоединить временный дымоход, загрузить в камеру топливо и открыть заслонку прямой тяги.
Прекратить подачу проточной воды, предусмотрев для этого временный кран.
Произвести розжиг и запуск пиролизного котла. Как только дрова разгорятся, заслонку прямой тяги нужно прикрывать, чтобы начался процесс пиролиза.
Открыв дверцу вторичной камеры, убедиться в наличии факела пламени. Здесь требуется регулировка пиролизного котла, нужно добиться ровного и устойчивого факела, открывая или закрывая воздушную заслонку.
Закрыть дверцу и наблюдать за показаниями термометра и манометра. В закрытой водяной рубашке процесс парообразования может начаться при достижении давления 1,5 Бар, в это время надо внимательно отслеживать температуру.
Качественно сваренные пиролизные котлы отопления могут выдерживать давление до 3 Бар, но не стоит ставить рекорды. Достаточно, если предохранительный клапан, настроенный на давление 2 или 2,5 Бар начнет сбрасывать пар, тогда можно открывать кран и возобновлять циркуляцию воды. Заслонку подачи воздуха надо закрыть, чтобы топливо начало затухать.

Будьте осторожны, проводя такие испытания, есть опасность обвариться кипятком по неосторожности или при разрыве водяной рубашки.

Подключение котла к системе отопления

Последний этап – подключение пиролизного котла и выполнение его обвязки. Как и во всех твердотопливных установках, надо исключить образование конденсата на внутренних стенках топки во время разогрева. Это явление сокращает срок службы корпуса топки, поскольку конденсат содержит включения серы и будет вызывать интенсивную коррозию металла. По этой причине обвязка котла отопления должна быть выполнена по схеме, не допускающей попадание в рубашку холодной воды при разогреве.

Ниже приведена классическая схема подключения пиролизного котла к системе отопления с балансировочным вентилем между подающим и обратным трубопроводами.

Устройство и схема пиролизного котла

Перемычка образует малый контур, в котором теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом. Приведенная на схеме обвязка пиролизного котла отопления позволяет воде циркулировать по малому контуру, прогреваясь вместе с агрегатом. Термостатический трехходовой клапан начнет подмешивать холодную воду из системы в тот момент, когда в малом контуре температура воды достигнет заданного значения, обычно это 45—50 ºС.

Рабочая температура в системе отопления лежит в пределах 60—80 ºС, поднимать ее выше приходится редко. Если при работе в этом диапазоне температур в вашем доме прохладно, то надо искать причину в самой системе. Увеличивать температуру не имеет смысла, это только увеличит расход дров в пиролизном котле.

Заключение

Пиролизные установки, сделанные своими руками, приобретают все большую востребованность. Причина – высокая стоимость котлов заводского изготовления, самодельные агрегаты часто оказываются единственной альтернативой. Единственный недостаток — топливо для пиролизных котлов должно иметь влажность не выше 25%, иначе процесс пиролиза будет слабым, что влияет на производительность установки.

Устройство и схема пиролизного котла

openstroi.ru

Схема обвязки твердотопливного котла: естественная, принудительная и классическая

Твердотопливный котел, равно как и любой другой, сам по себе отопить дом не сможет. Даже самое лучшее оборудование должно быть собрано в отопительную систему, после чего сможет функционировать. В эту систему входят все основные элементы – собственно, котел, радиаторы, трубопровод, циркуляционный насос, расширительный бачок, запорная арматура, вплоть до группы безопасности. Монтаж всех указанных систем воедино именуют обвязкой котла, и в этой статье речь пойдет о том, как происходит процесс обвязки оборудования на твердом топливе.

Схема обвязки твердотопливного котла: фото

Фото 1 Схема обвязки твердотопливного котла

Правильное соединение, проведение монтажных работ строго по схеме обеспечит не только качественное и полноценное функционирование всей системы отопления в целом, но и экономию топлива.

Почему требуется обвязка?

Прежде всего, необходимо понимать, что любая система отопления – достаточно сложная схема, при установке которой требуется соблюдать предельную внимательность. Даже небольшая ошибка может спровоцировать возникновение аварийной ситуации и, как следствие, выход из строя всей системы. Поэтому, перед тем, как начинать проектирование установки, определитесь, какой схеме отдать предпочтение и что понадобится для этого приобрести. О том, как осуществляется отопление дома твердотопливным котлом, вы узнаете в отдельной статье.

Итак, схема обвязки твердотопливного котла – это комплекс отопительного оборудования и всех соединяющих и обеспечивающих его работу элементов.

Видео 1 Ответы на вопросы по обвязке котла

Видео 2 Пример неправильной обвязки котла

Видео 3 Обзор ошибок при обвязке

Помимо того, что такая схема обеспечивает бесперебойную работу всей системы, она заставляет циркулировать теплоноситель, удаляет все воздушные пузыри и дает возможность подключать одновременно несколько контуров.

Контурность - принцип соединения труб, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя. Всего выделяют 2 схемы:

малая;
большая.

Малый контур используется исключительно для разогрева, поскольку чем меньше объем, тем меньше времени на это уходит. И только после того, как оборудование разогрелось, в работу вступает большой, который обеспечивает функционирование всей системы и равномерную подачу теплоносителя по всем радиаторам, которые можно подключить самостоятельно. Как установить батареи отопления в частном доме своими руками – в нашей статье.

Каким образом это работает

На сегодняшний день выделяют сразу несколько схем, отличающихся друг от друга как по принципу работы, так и по сложности.

Для небольших (до 100 кв.м.) домов подходит наиболее простая система, т.н. гравитационная (без подключения к электричеству). В этом случае движение теплоносителя по контуру будет естественным. Одновременно, такая обвязка является способом защиты от перегрева системы, тогда как другой контур отключится из-за отсутствия или перепада напряжения в сети.

Фото 2 Гравитационная схема обвязки котла

При организации гравитационного принципа твердотопливный котел всегда располагается в цепи ниже уровня всех радиаторов.

Особого внимания заслуживает и возможность снизить мощность гидроудара. В этом случае выше уровня радиаторов устанавливается расширительный бачок, состоящий из 2-х частей. В одной части такого бака помещается вода, в другой – воздух, что при повышенном давлении воздуха в системе снимает напряжение. Рабочее давление в системе не превышает 4 баррелей.

Схемы обвязки

Помимо гравитационного принципа, о котором было рассказано выше, выделяют еще 4 основных, по которым осуществляется обвязка котлов на твердом топливе:

естественный;
принудительный;
коллекторный;
аварийный.

Между собой схемы отличаются не только обеспечением движения теплоносителя, но и зависимостью от источников питания.

Естественная циркуляция

Простейшая схема обвязки, работающая по аналогичному с гравитационным принципу движения теплоносителя. В подобной схеме котел устанавливается всегда выше радиаторов, соответственно, движение теплоносителя будет естественным – по мере охлаждения он начинается опускать все ниже. В этом случае контроль за работой отопительного оборудования осуществляется вручную, равно как и контроль наличия топлива и работы горелки. Это самая популярная схема в тех регионах, где есть риск отключения электроэнергии.

Фото 3 Схема обвязки одноконтурного котла с естественной циркуляцией

При выборе естественной схемы учтите, что обязательным условием является увеличенный диаметр труб, которые монтируются в контуре.

Принудительная циркуляция

Движение теплоносителя обеспечивает работа циркуляционного насоса. Это самая популярная схема во всех регионах, где предпочтение отдается достаточно простой работе и равномерному прогреву всего помещения. Стоит отметить, что именно эта схема отличается рядом качественных преимуществ:

максимально высокий (более 80%) КПД;
возможность регулировать теплоотдачу каждого радиатора по отдельности;
удобство работы и отсутствие необходимости контроля.

По сравнению с естественной схемой обвязки, в принудительной есть один недостаток, но весьма существенный – зависимость от энергоносителей. Для того, чтобы обезопасить себя от такого несанкционированного отключения, можно выбрать один из следующих вариантов:

установка обводного трубопровода (гравитационная схема) вокруг циркуляционного насоса, где движение теплоносителя будет подчинено естественным процессам;
монтаж одной из аварийных схем.

Видео 4 Схема обвязки котла с буферной емкостью

Классическая разводка

Эта схема работает только в системе принудительной циркуляции теплоносителя, но в качестве коллекторов используются т.н. гребенки – часть трубы с одним входных отверстием и несколькими выходными гораздо меньшего диаметра. И вход, и выход в этом случае подключаются одновременно к котлу.

Фото 4 Классическая схема обвязки твердотопливного котла

Учитывая то, что во всей системе теплоноситель будет одинаковой температуры, можно отключать/включать отопительные приборы по отдельности. К слову, подобная схема не пользуется популярностью ввиду сложности монтажа и металлоемкости коллектора.

Аварийные схемы обвязки

Обязательным условием бесперебойной работы котла даже при отсутствии электроэнергии является правильный монтаж аварийной схемы. Только в этом случае котел будет продолжать работать даже при длительном отсутствии электричества, хотя, надо заметить, и с гораздо меньшей эффективностью.

В целом, выделяют 4 аварийных схемы, а именно:

холодная вода;
аккумулятор;
дополнительный контур;
одновременная работа 2-х контуров.

Подача холодной воды

Эффективный способ, обеспечивающий естественное движение теплоносителя, но в настоящее время не пользуется популярностью. Дело в том, что в современном частном сектора за подачу воды также «отвечает» электричество, соответственно, при его отключении перестает работать не только котел, но и водопровод.

Дополнительный источник питания

Как правило, в качестве такого источника энергии используются аккумуляторы, обеспечивающие работу циркуляционного насоса на время отсутствия электроэнергии.

Не забывайте, особенно, в зимний период, современно проверять и контролировать зарядку аккумуляторов.

Дополнительный контур

Установка дополнительного контура, работающего по принципу малого и обеспечивающего своевременный отвод тепла. Такой контур включается в работу автоматически после выключения основного насоса.

Одновременная работа 2-х контуров

Наиболее эффективная работа, где каждый контур работает в обычном режиме. После прекращения подачи электроэнергии основной насос отключается, а гравитационная схема работает в штатном режиме, поддерживая работу котла на малом контуре.

Схема пиролизного котла: устройство, чертежи, обвязка, расчет

Устройство и схема пиролизного котла

Содержание: