Система отопления дома твердотопливным котлом своими руками

Схема отопления с двумя котлами

Часто с твердотопливной установкой используют маломощный прибор, работающий на ином виде горючего, – электрокотел или газовый, запитанный от баллона.

Это дает такие преимущества:

1. Если пользователь забудет подложить дрова, второй агрегат запустится автоматически и не даст системе остыть.
2. Основной отопитель работает с максимальным КПД.

Основное оборудование подбирают не по наименее низкой, а по среднезимней температуре. Это дает возможность эксплуатировать его большую часть времени в режиме номинальной производительности, а значит, с максимальным КПД.

Схема отопления с двумя твердотопливными котлами.

Второй котел используют:

• в экстремальные холода;
• во время простоя основного отопителя из-за отсутствия горючего или в период обслуживания;
• в межсезонье (в одиночку).

Применяют разные схемы подключения:

• параллельную;
• последовательную;
• каскадную.

Основные разновидности

На фото — котел и наиболее популярные виды топлива

Современные твердотопливные котлы для дома в соответствии с эксплуатационными особенностями, подразделяются на следующие разновидности:

• модификации с подачей топлива своими руками;
• модификации с автоматической подачей топлива;
• отопительные печи как отдельная группа оборудования.

Модификации с ручной подачей, в свою очередь, бывают следующих типов:

• традиционные классические котлы отопления на твердом топливе для дома;
• оборудование, работающее за счет реакции пиролиза;
• отопительные котлы длительного горения на твердом топливе.

Также инструкция выбора и эксплуатации твердотопливных котлов во многом зависит от их энергозависимости. Классические устройства с ручной подачей топлива и ручным розжигом не испытывают потребности в электроэнергии.

Более совершенные автоматизированные устройства предполагают необходимость в постоянной подаче электроэнергии. В этом случае электричество необходимо для розжига и подачи топлива и для стабильной работы принудительной системы отведения отработанных газов.

Современные твердотопливные котлы, как и прочее отопительное оборудование, подразделяются на одноконтурные и двухконтурные модификации.

Одноконтурные модификации предназначены только для нагревания теплоносителя для последующей подачи в систему. Двухконтурные модификации более функциональные, так как разогревают не только теплоноситель, но и воду. Двухконтурные котлы отопления могут оснащаться двумя или одним теплообменником.

Если теплообменника два, то вода и теплоноситель могут разогреваться до необходимой температуры одновременно. Если теплообменник один, то теплоноситель и вода греются поочередно.

В зависимости от типа используемого топлива, мощность бытовых котлов может достигать от 10 до 80 кВт. Наибольшая мощность достигается при использовании в качестве топлива каменного угля и кокса.

Конструкционные особенности классических котлов

Схема устройства современного оборудования

Классические твердотопливные котлы для частного дома — это широкий ассортимент оборудования. Но, по сути, все эти устройства мало чем отличаются от обычной печи.

Единственным существенным отличием является наличие встроенной емкости контура, по которому циркулирует теплоноситель. Такие конструкции с давних пор повсеместно эксплуатируются как частных домах, так и в небольших кочегарках при зданиях жилищного или общественного назначения.

Твердотопливные котлы для отопления частного дома — внешний вид

Принцип работы классического твёрдотопливного котла прост — в топку закладывается определенное количество топлива, которое при горении выделяет энергию, необходимую для разогрева воды в нижней части контура (в теплообменнике).

Типоразмеры и конфигурация теплообменников как стальных, так и чугунных могут существенно отличаться. И это во многом определяет мощность и производительность оборудования.

Твердотопливные котлы оснащаются расширительным баком, который является обязательным элементом для обеспечения естественной циркуляции. В более сложных установках контур может быть доработан за счет применения циркуляционного насоса, который способствует более стабильному поддержанию давления.

Особенности автоматизации отопительного оборудования

Автоматизированный котел с устройством для автоматической подачи

Для того чтобы отопление загородного дома твердотопливным котлом было менее зависимым от участия человека, применяются высокотехнологичные системы автоматизации. Разумеется, за счёт применения таких систем, цена оборудования существенно увеличивается.

Современная котельная

Среди элементов автоматизации отметим следующее:

• Устройства, подающие топливо в топку, представляют собой бункер с дозирующим приспособлением.
• Устройства, отвечающие за переворот колосниковой решетки.
• Устройства очистки зольника.
• Отдельные модификации оборудования обеспечивают возможность удаленного управления посредством интернета или мобильной телефонии.

Вследствие использования систем автоматизации котел автономно работает в течение недели.

Монтажные работы по обустройству дымохода

Процедура установки котла на специальный фундамент или на пол предельно проста. Он просто заключается в том, чтобы поставить нагревательный элемент в положение, в котором он будет работать в будущем. Кроме того, его положение необходимо выровнять с помощью регулировочных ножек или специальных металлических накладок.

Но совсем не обязательно следить за соблюдением совпадения осей дымоходной трубы и соответствующего отверстия в стене в процессе монтажа. Здесь выравнивание можно легко отрегулировать, отрегулировав колени.

Во избежание возможных проблем, связанных с появлением конденсата при работе котла, дымоход твердотопливного котла рекомендуется построить из утепленных сэндвич-труб или, как экономичный вариант, собрать конструкцию своими руками из труб, обернутых в базальтовых волокнах.

Самым простым в плане конструкции и монтажа вариантом камина будет дымоходный канал с боковым креплением, примыкающий к дому снаружи

Монтаж дымохода этого типа осуществляется следующим образом: труба крепится к стене в вертикальном положении, а уже через тройник к ней подсоединяется газоход от твердотопливного котла.

Что касается устройства дымохода в деревянных домах, то отверстие в наружной стене или крыше делают с соблюдением правил пожарной безопасности.

Сначала в перегородке вырезается равносторонний проем, размеры сторон которого должны превышать размеры внутреннего дымохода на 380 мм с каждой стороны. Например, у нас есть канал диаметром 100 мм и многослойная труба, толщина изоляции которой составляет 500 мм. В этом случае размер проема будет: 100 + 380 х 2 = 860 мм.

После этого производится установка проходного блока, выполненного в виде стального ящика с напылением цинка. Через эту коробку протягивается сэндвич-трубка, а окружающие ее пустоты заполняются базальтовой ватой. Последней операцией будет закрепление крышки агрегата, расположенной снаружи.

При проведении монтажных работ стоит помнить, что в кирпичной или пеноблочной стене проще всего проложить дымоходный канал с помощью прокладки и стальной втулки.

Монтаж и схема подключения бокового дымохода сэндвич просты и незамедлительны, поэтому его реализация доступна каждому

Однако при установке дымохода необходимо соблюдать следующие инструкции:

• трубу необходимо повернуть не более трех раз, при этом ее минимальная высота, рассчитанная по решетке твердотопливного агрегата, должна быть не менее пяти метров;
• секции дымохода необходимо соединить так, чтобы дождевая вода стекала по внешней стене, а влага от конденсата стекала внутрь;
• горизонтальная часть трубы должна быть установлена ​​с уклоном в сторону котла.

В нижней части дымохода необходимо установить смотровой люк и бак для сбора скопившейся конденсатной влаги. А чтобы дымоход не пересекался с каркасом крыши, последний можно закруглить трубой с помощью двух 30-градусных переходников.

дымоход внутри дома лучше проложить по предложенной схеме. В этом случае он будет безупречно выполнять свои прямые обязанности

При установке дымохода необходимо следить за тем, чтобы стыки секций дымохода не совпадали с размещением крепления труб к стене. Поверх дымохода рекомендуется разместить защитный колпачок или вращающийся флюгер.

Высота секции дымохода над крышей зависит от расстояния между дымоходом и коньком. На схеме показаны минимальные стандарты высоты, на которые могут влиять местные условия, например, высокое дерево возле дома с подветренной стороны

Работая над созданием системы противодымной вентиляции, стоит помнить, что головка дымохода не должна находиться в зоне ветрозащиты ни одного из домов (как своего, так и соседних). А чтобы тяга всегда была стабильно хорошей, дымоход должен быть установлен на уровне, показанном на схеме выше.

Для удобства обслуживания и очистки теплообменника твердотопливного агрегата со всех сторон, откуда планируется производить эти действия, необходимо создать возможность доступа к котлу. Идеальным вариантом будет создание пространства в один метр спереди и сбоку от боковых и задних стен по 60 см каждая. Минимум этих углублений должен составлять 25 см.

При установке твердотопливного котла следует помнить, что категорически запрещается подключать газоход отопительного агрегата к кирпичным колодцам вентиляционных каналов дома, проходя через внутреннее пространство стен.

Накануне приобретения и установки твердотопливного котла следует тщательно сверять его высоту с высотой будущей котельной. Также стоит заранее просчитать размещение другого крупного оборудования, например, теплового аккумулятора, накопительного бака и бойлера косвенного нагрева.

Как подготовить помещение

Подготовительные работы перед установкой твердотопливного котла своими руками включают несколько направлений:

• подготовка надежной основы и заливка бетонного фундамента, если это необходимо;
• выполнение вентиляционных отверстий и зазора для дымохода в стене;
• изоляция легковоспламеняющегося пола и стен от возгорания с помощью листов металла, минерита, базальтового картона или асбестоцемента.

В котельной должна быть проведена линия электропитания. Она понадобится для подключения циркуляционного насоса и, возможно, автоматики самого котла.

Избавляться от деревянных элементов на стенах и полу не нужно. Если расстояние от твердотопливного котла до стены из дерева составляет менее 38 см, обшивку изолируют одним из указанных выше материалов. Такой же листовой материал необходимо разместить на полу внизу и в передней части котла так, чтобы он выступал на 80 см. Это защитит помещение от углей, вылетающих из открытой дверцы топки.

Рекомендации по устройству фундамента будут такими:

1. Твердотопливные котлы с небольшой мощностью и весом до 200 кг можно устанавливать на цементную стяжку. Как правило, с такой нагрузкой она справляется.
2. При массе до 300 кг монтаж твердотопливного котла осуществляют на армированную железобетонную стяжку с толщиной в 10-12 см. При массе более 300 кг потребуется отдельная фундаментная плита.
3. Теплогенераторы, работающие на пеллетах, с подающим шнеком и электродвигателем нуждаются в особом типе фундамента, поскольку оказывают вибрационную нагрузку.

Если схема установки твердотопливного котла в частном доме предполагает наличие теплоаккумулятора и других тяжелых элементов, не нужно заливать отдельный фундамент под каждым из них. В данном случае делают единую бетонную стяжку толщиной 12 см, армированную прутьями, сечением 8-14 мм. Из арматуры делают сетку с ячейкой 20×20 см, которую кладут поверх подушки из хорошо утрамбованного гравия.

Изготовление и установка дымохода своими руками

В нынешний век стандартизации и качественных заводских материалов лучше не рисковать и не изготавливать дымоход самостоятельно.

Какие материалы лучше применить?

Кирпичные дымоходы требуют определенных навыков, фундамента, много времени – их обычно строят в процессе строительства дома (или модернизируют старые печные, если это возможно).

Керамика – довольно хрупкий материал, и браться за ее монтаж самому стоит только в том случае, если Вы имеете опыт монтажных работ на кровле и уже работали с керамическими конструкциями.

Достаточно прост монтаж стальных дымоходов.

Чертеж и схемы

Перед тем, как подключить дымоход, необходимо изучить инструкцию отопительного агрегата – в нем указан диаметр выводного патрубка, к которому будет подключаться дымовая труба. Затем замерить высоту трубы внутри дома, чердака, определить высоту надкровельной части; продумать размещение, крепление и форму трубы – будут ли наклонные участки и т.д.

Затем советуем начертить детальную схему или чертеж – они помогут определиться с количеством труб, соединительных элементов, креплений, других комплектующих для дымоотвода.

Расчет размеров

Длину следует определить в соответствии со строительными нормативами (см. выше).

Внутренний минимальный диаметр – определяется по инструкции к котлу.

Установка дымохода и особенности монтажа

В продаже имеется большой труб различных длин, колен, тройников, ревизий, кронштейнов, хомутов, элементов с разгрузочными платформами для опирания трубы на кровлю или перекрытие.

Монтаж начинают с установки котла. При горизонтальном расположении патрубка присоединяют к нему тройник – снизу к тройнику крепится емкость (так называемый «стакан») для конденсата. К котлам с верхним расположением патрубка монтируют трубу длиной 1 м, затем колено с ревизией, затем тройник – и все элементы аналогично первому варианту. Затем снизу вверх монтируют собственно элементы дымоотвода. Они соединяются с помощью специальных хомутов. Через перекрытия элементы проводят в кожухе из стальной трубы большего диаметра, зазоры изолируют минеральной ватой. Монтируют специальные элементы с разгрузочными платформами так, чтобы они опирались на перекрытие или кровлю и служили дополнительной опорой для дымохода.

В местах изгиба короба необходимо устанавливать ревизии со специальными лючками для прочистки.

Сверху на дымоход монтируют конус и дефлектор. Если кровля выполнена из горючих материалов – монтируют искрогаситель. Если кровля негорючая – можно без него обойтись.

Организация открытой системы с теплоаккумулятором

1. Установка своими руками на два штуцера дровяного котла отсекающих кранов.
2. Подключение расширительного бачка. Его нужно размещать так, чтобы он был выше всех элементов обвязки. Давление, под которым твердотопливный котел подаёт воду, часто превышает давление, под которым подается теплоноситель с газового котла, подключенного к баллону. Чтобы выровнять эти величины, нужно правильно настроить открытый расширительный бачок.
3. Монтаж кранов на патрубки теплоаккумулятора.
4. Соединение теплоаккумулятора и котла двумя трубами.
5. Подключение двух трубок к трубам, размещенным между теплоаккумулятором и котлом. Их врезают возле кранов, которые находятся возле штуцеров аккумулятора, или на небольшом расстоянии от запорной арматуры. На эти трубки монтируют отсекающие краны. Благодаря этим трубам можно будет использовать котел на твердом топливе в обход теплоаккумулятора.
6. Врезка перемычки. Ею соединяют подающую и обратную трубы, находящиеся между дровяным котлом для дома и аккумулятором тепла. К подающей линии эту перемычку крепят путем сварки или использования фитингов, а к обратной – с помощью трехходового клапана. Образуется малый круг, по которому теплоноситель будет циркулировать до тех пор, пока не нагреется до 60 °С. После вода будет перемещаться по большому кругу через теплоаккумулятор.
7. Подключение фильтра и насоса. Их монтируют на обратной линии в месте между трехходовым клапаном и патрубком теплообменника котла. Для этого к линии параллельно подключают П-образную трубку, посередине которой находится насос с фильтром. Перед этими элементами и после них должны быть краны. Такое решение позволяет сделать байпас, по которому будет двигаться теплоноситель в случае отсутствия электроэнергии.

  Газовые энергонезависимые котлы

Выбор помещения для размещения агрегата

Разберемся максимально детально, что же собой представляет котел, работающий на твердых видах топлива? Это тепловое устройство, оснащенное камерой сгорания открытого типа.

Схема его подключения к отопительной системе частного дома может базироваться на технических требованиях к открытым или закрытым системам отопления. Все будет зависеть от условий эксплуатации.

Требования к открытым системам заключаются в:

• подключении системы вывода продуктов горения твердого топлива к дымоходу, в котором тяга будет осуществляться естественным образом;
• установке в крайней верхней точке отопительного контура расширительного бака, через который будет установлена связь носителя тепла с атмосферой;
• постоянном обеспечении отопительной системы водой, нужной для поддержания ее в работоспособном состоянии.

Хотя владельцы частных домов чаще устанавливают закрытые отопительные системы, а не открытые.

Все твердотопливные котлы имеют довольно внушительные габариты. А потому изготавливаются они исключительно в исполнении, предусматривающем напольное размещение.

Прежде чем начинать монтаж твердотопливного котла, стоит четко определиться с местом, схемой и способом его установки

Установка котла на твердом топливе предусматривает немалый фронт работ:

• определение помещения для размещения твердотопливного теплового генератора;
• подготовительные работы в помещении котельной;
• монтаж системы вентиляции приточно-вытяжного типа;
• установка котла и системы дымоотвода;
• обвязка котла;
• пробный пуск отопительной системы.

Только при соблюдении такого алгоритма действий можно избежать проблем в процессе установки твердотопливного агрегата, а также при его дальнейшей эксплуатации.

Идеальный вариант обустройства помещения котельной, когда все тяжелое оборудование установлено на пол

Пункты 1-3 приведенного выше порядка работ представляют собой подготовительные работы. Но это не означает, что к их выполнению стоит подходить менее скрупулезно, нежели непосредственно к монтажным работам.

В случае неправильного выбора помещения для установки теплового агрегата и ошибок при монтаже системы вентиляции, проблемы с эксплуатацией системы отопления частного дома не заставят себя ждать. А решение придется искать в разгар отопительного сезона, в холодное время года.

Потому лучше сразу правильно провести монтаж как отопительного оборудования в частном доме, так и самого твердотопливного котла. Для этого предстоит заранее разработать подробную схему его установки, учитывая, что монтаж некоторых типов твердотопливных котлов может предусматривать запитку от электросети.

Один из правильных вариантов схемы установки твердотопливного теплового агрегата предполагает его размещение в подвальном помещении, первом или цокольном этаже

В вопросе монтажа приходится ориентироваться на базовые нормы СНиП «Отопление и вентиляция» и некоторые положения СНиП 31-02-2001 «Одноквартирные дома» (для Российской Федерации).

Сжигание твердых видов топлива приводит к повышению уровня запыленности помещения, а во время горения дров или угля разное количество дыма может просачиваться в помещение.

Поэтому устанавливать котел в непосредственной близости от жилых помещений нежелательна. Хотя согласно нормативным документам установка твердотопливного котла разрешена в помещениях кухни, коридора и прочих нежилых комнатах.

Котельную в форме пристройки можно соорудить возле дома. Такое проектное решение будет довольно удобным

Оптимальными местами для установки котла является отдельное специализированное помещение, желательно отделенное от дома. Как вариант подойдет пристроенная к дому и должным образом оборудованная комната технического назначения.

Также неплохим вариантом будет размещение теплового агрегата в подвале или в гараже. Можно его установить и в коридоре, но при условии наличия достаточного пространства и хорошей вентиляции помещения.

Монтаж

Установка котла на деревянный пол возможна своими руками без помощи специалиста. Для проведения работ нет необходимости получать специальное разрешение у соответствующих органов. Нужно подготовить специальное, хорошо вентилированное топочное помещение. Его оборудуют согласно требованиям по пожарной безопасности.

Существует ряд требований относительно устройства топки:

• в помещении необходимо установить окно для проветривания;
• установка инженерных коммуникаций (вентиляция, система водоснабжения, канализация).

Площадь остекления зависит от объёма помещения: не менее 0,03 м2 на каждый 1 м3 объёма топочной.

Фундамент

Особенное внимание необходимо обратить на фундамент для котла в бревенчатом доме. При установке напольного агрегата с мощностью до 50 кВт в качестве основания можно использовать цементно-песчаную стяжку, но при монтаже более мощных установок этого будет недостаточно

Понадобится отдельный бетонный фундамент, который будет выступать на 25–30 см от габаритов котельной установки.

При монтаже агрегата предъявляются определённые требования относительно материала пола. Оборудование нельзя устанавливать на горючее деревянное основание. Если нет возможности залить бетонный фундамент, то котёл в брусовом доме устанавливают на подиум из огнеупорного кирпича, листа металла или асбеста. Основание должно выступать от габаритов котла минимум на 15 см с каждой стороны и на 20 см в части топки.

Вентиляция

Повысить эффективность котельной установки, обеспечить нужный уровень горения топлива позволяет правильное устройство приточной вентиляции. Параметры инженерной коммуникации рассчитывают по размерам топочной и мощности установленного оборудования.

Для нормальной работы небольшого котла с мощностью до 35 кВт достаточно пробить небольшое отверстие с сечением 30 × 30 см на противоположной от котла стене в нижнем уровне для обеспечения потоками свежего воздуха. Оборудуют и вытяжное отверстие с сечением 40 × 40 см на расстоянии 30 см от уровня потолка в противоположной части комнаты.

Дымоход

Любое отопительное оборудование, в котором происходит сжигание топлива, должно оснащаться дымоходом. Местоположение этого канала указывается на этапе составления проекта здания. Если дымоход не предусмотрен проектной документацией, его делают самостоятельно из кирпича или специального материала.

Современным вариантом дымохода считаются утеплённые сэндвич-модули, которые выполнены из нержавеющей стали и утеплителя (минеральной ваты). Шахту для отвода отработанных газов собирают из деталей необходимого диаметра. Стандартная высота составляющих 1 м. Существуют определённые требования к дымоходу твердотопливного котла:

• постоянное сечение на всей протяженности трубы;
• диаметр шахты для бытовых моделей в пределах 15–20 см;
• отсутствие наклонов или изгибов;
• запрещено стыкование сэндвич-модулей в пределах плиты перекрытия.

При необходимости можно сместить дымоход, но не более чем на 1 м от стандартного положения. Чтобы предотвратить возможность возгорания кровельных материалов или других строительных конструкций, дымоходы оборудуют искроуловителями.

Подключение агрегата к системе отопления

После установки котла, подготовки вентиляционной системы и устройства дымохода приступают к обвязке отопительного агрегата

Необходимо соблюдать одно важное правило: на теплообменник работающей установки ни в коем случае не должна попадать холодная вода. Через перепад температур на стенках камеры сгорания образуется конденсат, на который оседает сажа и превращается в вязкие устойчивые скопления

Липкий налёт плохо счищается и снижает КПД установленного оборудования.

Уменьшить выделение конденсата помогает стандартная обвязка с трехходовым клапаном и байпасом. Схему настраивают на температуру теплоносителя в пределах +50–55 °С. В результате нагревания вода перемещается по контуру отопительной системы, пока не прогреется до указанных параметров. После этого включается трехходовой клапан, который подмешивает остывшую жидкость с обратки системы отопления.

Во время проведения обвязки твердотопливного котла необходимо отталкиваться от требований производителя, которые изложены в инструкции к конкретной модели агрегата

Важно правильно подсоединить горелку к блоку управления. В европейских моделях отопительного оборудования часто присутствует система противопожарной защиты

Механизм подключается к центральному водопроводу.