Подключение теплоаккумулятора (буферной емкости) к системе отопления

Подключить теплоаккумулятор (буферную емкость) для отопления можно десятком разных способов. Есть самые простые — просто трубы подключить, есть сложнее, с большим количеством элементов, которые решают различные задачи. Разберем, как подключить теплоаккумулятор, по порядку, с возможностями схем, для разных потребителей. Рассмотрим плюсы и минусы каждой из схем.

Обвязка теплоаккумулятора: упрощенная схема

Буферную емкость ставят между водогрейной печью/котлом и системой отопления. В самом простом варианте подключают трубы напрямую, без каких-либо излишеств (см. рисунок ниже). Вот только лучше поставить отсечные краны на каждом из отводов — перед и после емкости. Это даст возможность отключать емкость, проводить ремонтные работы с баком и не сливать при этом теплоноситель из системы. Еще очень желательны фильтры.

В чем недостаток такой схемы подключения теплоаккумулятора для системы отопления? При поступлении в теплообменник котла теплоносителя с низкой температурой, образуется конденсат. Он состоит из очень едких жидкостей, которые разрушают металл. Испаряясь, этот конденсат оставляет толстый слой налета на теплообменнике, что очень сильно снижает эффективность (теплообменник хуже нагревается). Ситуация с холодной обраткой появляется во время старта системы, пока не нагрет теплоноситель. Так как в данной схеме греться должен весь объем, конденсат выпадает продолжительное время, что приводит к быстрому снижению эффективности отопления, разрушению теплообменника.

Самая простая схема подключения теплового аккумулятора к системе отопления

Второй недостаток этой схемы: вода в емкости может быть очень горячей — до 90°C и больше. Если подавать ее в радиаторы напрямую, в помещениях может быть слишком жарко, к тому же о нагретые до такой температуры радиаторы можно серьезно обжечься. На теплый водяной пол, такой горячий теплоноситель вообще давать нельзя — все расплавиться.

И, самое важное, в данной схеме нет циркуляционного насоса. То есть, движется теплоноситель по естественным причинам: благодаря уклону труб (не забудьте, кстати, о правильном уклоне) и разнице температур между подачей и обраткой. Но такое движение медленное и малоэффективное, особенно при понижении температуры в баке. Такая схема малоэффективна. Для того чтобы теплоноситель двигался быстрее, ставят циркуляционный насос.

Куда поставить циркуляционный насос

В большинстве схем обвязки теплоаккумулятора с циркуляционным насосом, он стоит в обратном трубопроводе перед котлом. В обратке — потому что тут ниже температуры, но можно поставить и на подаче. Современные насосы рассчитаны на прокачку теплоносителя до 110°C, так что они там неплохо себя чувствуют. Второй момент: при установке на подаче, насос не будет создавать дополнительное давление на теплообменник, что продлит срок его службы.

В любом случае при установке циркуляционного насоса в подаче или на обратке, возможность естественной циркуляции отсутствует. То есть, при отключении электроэнергии, циркуляция остановится, котел неминуемо закипит. Чтобы избежать этого, ставят четырехходовой клапан, через который организуют сброс перегретой воды в канализацию и подпитку холодной водой из ХВС. Так организуется аварийное охлаждение теплообменника и предупреждается закипание теплоносителя.

Один из способов избежать перегрева теплоносителя в котле отопления

Обратите внимание, что реализовывать эту схему можно только на стальных или медных теплообменниках. С чугунными — нельзя. При попадании холодной воды они могут лопнуть.

Есть и другой способ. Он более щадящий по отношению к теплообменнику (подходит и для чугунных) и требует меньше материалов. Можно сделать обвязку между котлом и теплоаккумулятором для отопления так, чтобы сохранить естественную циркуляцию. В таком случае при отключении электропитания котел не закипит — будет продолжать греть воду в емкости.

Для сохранения естественной циркуляции теплоносителя, насос ставят в отдельном, специально созданном контуре. Чтобы схема работала, в контуре ставят лепестковый обратный клапан большого сечения.

Так сохраняется естественная циркуляция даже при отсутствии электропитания

Когда не работает циркуляционный насос, он пропускает поток теплоносителя от ТА. При работе циркуляционного насоса, он своим напором подпирает клапан и теплоноситель идет через насос. На насос идет труба не менее дюйма в диаметре. Только в этом случае может сохраниться естественная циркуляция.

Решаем проблему конденсата

Логичное решение проблемы слишком холодной воды на обратке — добавить горячую с подачи. Реализуется это при помощи перемычки и установленного на отводе регулируемого трехходового смесительного клапана. Клапан должен быть смесительного типа: при достижении выставленной температуры, он плавно начинает сдвигать клапана в двух подключенных трубах. Таким образом получается постепенное и плавное изменение температуры.

Обвязка теплоаккумулятора: добавочный контур для подмеса теплой воды в обратку

Холодная вода в обратном трубопроводе появляется в нескольких случаях: при разгоне котла, когда вода в теплоаккумуляторе сильно остыла (после простоя), а котел в работе. Давайте рассмотрим, как работает эта схема подключения аккумулятора тепла в обоих случаях. Движение теплоносителя показано на иллюстрациях ниже.

Пока котел не разогрелся, теплоноситель совсем холодный. В этом случае трехходовой клапан перекрывает поток теплоносителя на ТА и он движется по малому кругу (рисунок внизу, верхняя левая картинка). Прогрев происходит быстро, так как воды мало, время, образования конденсата минимально. На рисунке принято, что трехходовой клапан настроен на 55°C. Пока вода в малом круге не достигнет этой температуры, она так и циркулирует в нем.

Когда теплоноситель в малом кольце разогревается до 55°C, клапан сдвигает заслонки, включается в работу теплоаккумулятор для отопления. В этом случае одновременно идут три потока (правый рисунок в верхнем ряду):

• малый, как на первой картинке;
• часть теплоносителя идет на ТА через клапан;
• из ТА по обратке, через клапан, на насос и в теплообменник котла (третий круг).

В таком положении все находится до тех пор, пока теплоноситель в баке не прогреется до выставленной температуры (в данном случае до 55°C).

Как работает трехходовой смесительный клапан в схеме с ТА

Когда температура в баке достигает 55°C, трехходовой клапан отсекает подмес. Жидкость движется по большому кругу (нижний рисунок):

• подача — не заходя на клапан — в ТА;
• обратный поток — через клапан, на насос, в котел.

В таком состоянии все работает до тех пор, пока горит топливо. Чтобы обвязка теплоаккумулятора была завершенной, добавим контролирующие элементы — в трубопровод подачи устанавливается группа безопасности: манометр, предохранительный (аварийный) клапан сброса давления, автоматический воздухоотводчик. Для установки аварийного клапана, в некоторых котлах есть специальные штуцера. В противном случае аварийный клапан ставят с остальными компонентами сразу на выходе котла — до первого ответвления.

Окончательный вид обвязки ТА со стороны котла (группа безопасности не нарисована, стоит на подаче после котла)

Еще устанавливается расширительный бак мембранного типа. Он будет принимать в себя лишнюю воду по мере расширения (при нагреве жидкости увеличиваются в объеме). Теплоаккумулятор для отопления к котлу мы подключили. На этом обвязка теплоаккумулятора со стороны котла окончена.

Подключение ТА к потребителям

С другой стороны теплоаккумулирующую емкость надо подключить к системе отопления. Если подключаем только радиаторы, все просто — с одного из верхних выходов идет труба в трубопровод подачи, в нижний подключаем обратку. Но, в этом случае, возможен перегрев радиаторов. Когда вода в баке нагрета до температуры выше 60°C, это может быть опасным, а температура может быть 90°C и даже выше. При касании к таким горячим радиаторам, высока вероятность получения нешуточного ожога. К тому же в помещении явно будет жарко.

Подключение радиаторов

Чтобы избежать подачи слишком горячего теплоносителя, ставят еще один трехходовой смесительный клапан. Схема работает также как описано выше. Выставляем на регуляторе требуемую температуру, например, 50°C. Как только теплоноситель в подаче будет горячее, клапан откроет подмес воды из обратки.

Одна из выгод установки теплоаккумулятора — возможность приготовления ГВС в той же емкости (средняя картинка на рисунке ниже). Для этого в бак встраивают теплообменник или емкость. Его выход подключают к гребенке горячего водоснабжения.

Схемы обвязки буферной емкости со стороны системы отопления

Так как и в этом случае тоже возможен перегрев, тут также необходим узел подмеса. Вот только добавлять надо холодную водопроводную воду. Реализуется этот узел при помощи еще одного трехходового смесительного клапана. Выход от холодного водопровода подключаем к смесительному трехходовому клапану ГВС. Чтобы при отсутствии разбора горячей воды она не попадала в гребенку холодной воды, на линии подачи от ХВС ставим обратный клапан.

Эта схема обвязки теплоаккумулятора имеет существенный недостаток: когда горячая вода не используется, вода в трубах остывает. Чтобы «добыть» теплую, приходится сливать остывшую просто в канализацию. Это неудобно, так как приходится ждать, и неэкономно. Для решения проблемы, от последней точки разбора тянут обратную линию, в которой устанавливают свой циркуляционный насос. Этот контур называется рециркуляционным. Пока кран нигде не открыли, вода бегает по кругу. Таким образом, из всех кранов постоянно идет теплая вода. Обратите внимание на установку обратных клапанов — они обязательны для работоспособности схемы.

Обвязка теплоаккумулятора для индивидуального отопления со всеми функциональными элементами и арматурой

Для окончательной проработки схемы надо еще оговорить место установки арматуры. Это автоматические воздухоотводчики, которые ставят в самых высоких точках системы. Еще нужны запорные краны. Их устанавливают возле каждого крупного функционального узла так, чтобы при необходимости, можно было перекрыть краны и снять оборудование для ремонта или профилактики.

Как запитать теплый водяной пол

К теплоаккумулятору можно очень неплохо подключить и теплый пол. Обвязка в этом случае ничем не отличается от случая с радиаторами. Нужен тот же узел подмеса со смесительным трехходовым клапаном, но настроен он должен быть на более низкую температуру — не выше +40°C. В этом случае можно подключить теплый пол без смесительного узла — температура должна контролироваться при выходе из котла. Но можно и перестраховаться — поставить второй смесительный узел на распределительном коллекторе теплого пола.

Обвязка теплоаккумулятора с теплым водяным полом (в зеленом контуре)

Есть и второй вариант обвязки теплоаккумулятора с теплым полом — подавать той же температуры теплоноситель, что идет на радиаторы. Понижать ее будет смесительный узел. Хлопот и затрат меньше (нужны только тройники для отвода от основной магистрали), но и надежность такого решения ниже. Хотя, справляется же это оборудование с теплоносителем, который подает обычный котел.

Подключение теплого пола к твердотопливному котлу

Теплые полы становятся все более распространенным вариантом отопления жилых домов. Этот способ обогрева экономичен и надежен. Теплый пол можно подключать к любому источнику тепла. Рассмотрим особенности правильного подключения теплых полов в системе с твердотопливным котлом.

Достоинства теплых полов

Теплые полы по сравнению с другими способами обогрева дома обеспечивают самое равномерное распределение отдаваемого тепла по площади помещения, которое они отапливают. Потоки теплого воздуха от пола поднимаются вертикально, вытесняя от потолка более холодный воздух. В результате в помещении формируются постоянные естественные конвекционные потоки. Конвекция обеспечивает эффективный обогрев всего помещения – при минимальной температуре теплоносителя комната получает максимум тепла.

Температура носителя тепла в водяных теплых полах должна поддерживаться на уровне 35-40 0 С. Для радиаторного отопления в системе должна быть подача теплоносителя температурой 55-65 градусов. Таким образом для нагрева системы теплого пола требуется меньшее количество тепловой энергии, а, следовательно, затраты на производство тепла ниже. Именно за счет сокращения расходов на производство тепла достигается экономия средств без потери качества обогрева. К тому же, весь пирог теплого пола аккумулирует выделенное тепло и при остановке циркуляции будет еще некоторое время отдавать тепловую энергию в помещение.

Варианты источников тепла для теплого пола

1. Электрические – наиболее подходящий вариант. Их можно подключать напрямую.
2. Газовые
3. Твердотопливные или на жидком топливе
4. Тепловые насосы

Подключение теплого пола к твердотопливному котлу

Условия правильной работы системы

Как мы уже отметили выше, водяной теплый пол является низкотемпературной системой. Нагрев поверхности полового покрытия в помещении рекомендуется на уровне 29-30 0 С. Исключение – до 33 градусов – допускается там, где должно быть немного теплее, а пол покрыт кафелем или керамическим материалом – в санузлах и в ванных.

Основное требование к системе «теплый пол­ плюс твердотопливный котел» – возможность непрерывно и без скачков поддерживать нагрев теплоносителя в контуре отопления от +35 0 до 40 0 С при постоянно высоком расходе.

Возможные проблемы подключения теплых полов к твердотопливным котлам

Твердотоп очень инертен, выставить и зафиксировать постоянный уровень нагрева котла на твердом топливе, достаточно сложно. В моделях котлов с полуавтоматической или ручной регулировкой тяги не станешь ведь постоянно прикрывать или увеличивать подачу воздуха в топку. Поэтому, в агрегатах на твердом топливе без автоматики, которая устанавливается в электрических котлах или газовых установках, обеспечивать постоянную температуру подачи в систему вообще невозможно.

А теперь предположим случай, когда циркуляционный насос остановился (например, при поломке или отсутствии подачи электричества). Вода в котле закипает, если процесс горения в топочной камере продолжается. Водяной пар повышает давление в трубах системы. Подобная ситуация может привести к аварии. Если же котел выдерживает повышенное давление и высокую температуру, а циркуляция возобновляется, то в систему теплого пола поступает кипяток температурой свыше 100 0 С, который плавит пластиковую трубу и происходит разрыв со всеми вытекающими последствиями (в прямом и переносном смысле).

Таким образом, задача безопасности системы твердотопливного котла с водяным теплым полом сводится к необходимости обеспечения непрерывной отдачи тепла.

Возможные способы подключения водяных теплых полов и котлов на твердом топливе

Вариант 1: подключение теплоаккумулирующего бака

Для обеспечения работоспособности системы водяных теплых полов, подключенных к твердотопливному котлу, в схему обвязки включают бак теплоаккумулятора. Для компенсирования расширения теплоносителя, как и в любой закрытой системе ставится расширительный бачок. Трехходовой смесительный клапан, циркуляционный насос и группа безопасности устанавливается как в обычной схеме подключения. Для разводки и регулировки раздачи теплоносителя по контурам отопления ставится распределительная гребенка с и отдельный циркуляционный насос.
Такой вариант обвязки является наиболее надежным и распространенным. Аккумулирующая емкость не только выполняет функцию сбора излишков тепла, но еще и служит регулятором температуры подачи в контуры теплого пола, защищая при этом систему от повышенных температур. А кроме этого, теплоаккумулятор позволяет сократить расход топлива и количество загрузок котла топливом, что снижает расходы на отопление в целом. Поэтому для подключения теплых полов аккумулирующий бак применяют чаще всего.

Ограничения данного варианта:

1. Дополнительные расходы на закупку и установку теплоаккумулирующей ёмкости – от 600 до 1000 у.е. в зависимости от размеров бака.
2. Для установки, подключения и обслуживания теплового аккумулятора необходимо дополнительное пространство.

Вариант 2: включение в схему разводки радиатора отопления

Как мы поняли, не всегда есть возможность применить описанный выше вариант: ограниченные финансовые возможности или отсутствие свободного для установки бака места в помещении.

В этом случае можно применить другой способ подключения – установить чугунный радиатор отопления перед подачей теплоносителя в основной отопительный контур.

Главная идея варианта с дополнительным радиатором – удалить из системы избыточное тепло, которое поступает от теплового генератора.

Т емпература на выходе из котла и перед подачей в радиатор может быть до +75 0 С. Чтобы снизить её до необходимого уровня – +40 0 С, пропускаем теплоноситель через батарею с большой площадью теплоотдачи. Для этой задачи больше всего подходит чугунный радиатор.

Чтобы рационально использовать отдаваемое через батарею тепло, желательно продумать место установки, чтобы тепло не уходило на «обогрев улицы».

Второй способ подключения твердотопливного котла к теплому полу требует постоянного контроля за температурой в системе, поэтому он применяется значительно реже, чем первый вариант, и только в исключительных случаях.

Мы имеем опыт подключения водяных теплых полов в частных домах в обоих вариантах, поэтому при анализе подобной задачи помогаем своим клиентам делать осознанный выбор оптимального варианта.

При выборе котла следует учитывать более 25 факторов, 10 из которых являются критически важными.

Следуя этим правилам вы купите выгодный и безопасный для вашего дома котел.

«Экосистем Инжиниринг» является официальной монтажной организацией, специалисты которой имеют необходимые допуски, соответствующее оборудование и квалификацию.

Если Вам нужен качественный монтаж с гарантией – это к нам.

У вас уже есть оборудование, которое нужно установить? Отправьте нам заявку – установим!