Установка и подключение твердотопливного котла в частном доме

Введение

1.1. Настоящая Инструкция регламентирует основные требования безопасности при работе в котельных. 1.2. Персонал котельной (машинист, кочегар, оператор, далее — машинист) должен выполнять требования инструкции, разработанной на основе данной, и инструкций, разработанных с учетом требований, изложенных в типовых инструкциях по охране труда:

при передвижении по территории и производственным помещениям автотранспортного предприятия;

по предупреждению пожаров и предотвращению ожогов.

Заметив нарушение требований безопасности другим работником, машинист должен предупредить его о необходимости их соблюдения.

Машинист должен выполнять также указания представителя совместного комитета (комиссии) по охране труда или уполномоченного (доверенного) лица по охране труда профсоюзного комитета.

Машинист должен знать и уметь оказывать доврачебную помощь пострадавшему в соответствии с типовой инструкцией по оказанию доврачебной помощи при несчастных случаях.

Машинист не должен приступать к выполнению разовых работ, не связанных с прямыми его обязанностями по специальности, без получения целевого инструктажа.

Как выбрать комбинированный котлоагрегат

Выбор отопительных котлов на дровах и электричестве ограничен, поскольку все это очень похожие напольные конструкции со стальным теплообменником

При выборе следует обратить внимание лишь на:

Количество контуров. Одноконтурные модели используются лишь для отопления. Двухконтурные подогревают воду и в контуре ГВС, санитарная вода которого не смешивается с технической в контуре отопления. Двухконтурные модели дороже на 10-30%, но это все еще наиболее дешевый способ организации горячего водоснабжения.

Сжигаемое топливо. Обычно такие котлы рассчитаны на сжигание не только дров, но и угля, торфа, пеллет – эта информация всегда указана в описании товара или инструкции по эксплуатации. Однако бывают исключительно двухтопливные модели (дровяные со встроенными электронагевателями), которые не предназначены для сжигания угля.

Рабочее давление. В виду стального теплообменника, многие модели характеризуются максимально допустимым рабочим давлением всего 1 бар. Это значит, что использовать их можно лишь в открытой системе отопления с естественной циркуляцией, поскольку в системах закрытого типа рабочее давление обычно в пределах 1,5-2 бар.

КПД

Не смотря на то, что это показатель эффективности, в данном случае на него можно обратить внимание лишь в последнюю очередь, поскольку он очень сильно зависит от качества топлива. Заявленные производителем 75% при использовании слишком сырого дерева или зольного нетеплотворного угля могут превратиться в 60 и даже 50%

Тем не менее, отличный показатель – 80% и более, свидетельствующий об удачной и эффективной конструкции котла.

Минимально необходимая мощность

Для стандартного неутепленного или слабоутепленного дома в климатической зоне Подмосковья, с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м, минимально необходимая мощность рассчитывается по простой формуле: 1 кВт на каждые 10 м2 площади. Также мы рекомендуем закладывать запас мощности 20-30%.

Если котел двухконтурный, желательно добавить еще 10-15% запаса, чтобы подогрев воды не сказывался на отоплении. Если дом находится на юге или севере страны, хорошо утеплен, имеет высокие потолки или большую площадь остекления, учитываются корректирующие коэффициенты, изменяющие результат на 5-30% в большую или меньшую сторону.

Как точно рассчитать необходимую мощность котла Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Обратимся к отзывам тех, кто отапливает свой дом твердотопливным котлом

Я благодарен своим клиентам, что уделили время и поделились информацией.

К твердотопливному котлу нужно приноровиться. Пройдет какое-то время, прежде чем хозяин подберет подходящее топливо, определит, сколько его нужно подкладывать, какую температуру выставлять на котле и т.п. Причем, даже члены семьи, живущей в одном доме могут топить по-разному. Сходны все в одном: растопка производится один раз в сутки. В зависимости от погоды может потребоваться подбросить дров, а может, нет.

Я опросил четырех владельцев частных домов. Двое из них установили обычные твердотопливные котлы с простой обвязкой. А двое других — пиролизные котлы с буферными емкостями.

Правила чистки и ухода за котлом и дымоходом

При снижении теплоотдачи ТТК следует проверить его состояние. Возможно, причиной стало загрязнение его сажей. Для очистки необходимо дождаться полного остывания всей конструкции, открыть решетки и поддувало, с помощью металлической кочерги счистить накопления со стенок.

Сажа опускается на остатки топлива, которые также следует удалить, чтобы снова загрузить камеру. Самостоятельно очистить дымоход трудно, особенно при наличии нескольких изгибов. На его стенках скапливаются сажа, конденсат, в результате ухудшается тяга, повышается риск возникновения пожара.

жидкая теплоизоляция

Схемы обвязки

Закончив с монтажом отводящих горючие газы каналов, нужно заняться обвязкой твердотопливного котла, причем в ней есть не меньше тонкостей. Очень часто такие генераторы тепла оснащают баком для воды, который используется в разнообразных схемах подсоединения. Роль устройства состоит в гашении напряжений, которые могут возникнуть при предельной нагрузке на котел.

Выбор теплоаккумулятора зависит от личных вкусов владельца. Более того, при покупке стоит обратить внимание и на потребности в поддержании некоторой нагрузки за конкретное время теплоаккумулятором

Обычно ориентируются на величину аккумулятора тепловой энергии в 30–50 л на 1 кВт предельной мощности котла. Если пиковый расход тепла значительно превосходит средний суточный уровень в пересчете на 1 час, а особенно если этот расход длится долго, требуется установить более емкий бак.

Он должен быть рассчитан на давление большее, чем запланированный рабочий максимум. Независимо от избранной схемы присоединения требуется ставить предохраняющие клапаны и бак для расширения. Следует внимательно проводить все расчеты, а в идеале обратиться к профессионалам и для них, и для выполнения самого монтажа.

Это набор систем, которые автоматически сбросят давление, если оно превзойдет установленные показатели. Подобного рода манипуляция осуществляется предохраняющим клапаном, который дополняется манометром и устройством, как раз выводящим воздух наружу. От набора безопасности до самого котла недопустимо применение какой угодно запирающей арматуры. Когда топливо начинает разгораться, циркуляционный насос работает, а клапан, расположенный на вводе в нагревательный контур, перекрыт.

При этом движение жидкости происходит по сокращенному кругу. Как только обратный трубопровод прогреется до 50 или 55 градусов, термическая головка по команде датчика начинает приоткрывать закрытый контур. Это делается плавно, чтобы перемешивание холодной воды с горячей, содержащейся в байпасе, происходило равномерно. В результате прогрева радиаторов температура вырастает, и наступает момент, когда клапан закрывает байпас до конца. При этом 100% теплоносителя направляется сквозь теплообменник котла.

Подобная конфигурация проще всех и может быть выполнена своими руками. Полипропиленовыми трубами пользоваться совершенно спокойно, но требуется только проверить их официальное происхождение и соответствие необходимым характеристикам. Рекомендуется использовать для промежутка между котлом и группой безопасности исключительно металл.

Толстые стенки полипропиленовой трубы отличаются слабой теплопроводностью, из-за которой внешние датчики дают неверные показания, а трехходовой клапан опаздывает с реакцией на изменения условий.

Подготовка к эксплуатации

Твердотопливный котел (ТТК) представляет собой разновидность отопительного оборудования, работает на дровах, угле или пеллетах, обеспечивая обогрев помещения. Независимо от выбранной модели и принципов ее работы, существуют определенные правила монтажа, необходимые для соблюдения.

Как защитить помещение и где лучше поставить

На сегодняшний день не существует определенных требований по размещению конструкции в частном или многоквартирном доме. Некоторые специалисты рекомендуют при монтаже учитывать правила, изложенные в СНиП в разделе «Котельные установки». Однако информация в документе скорее относится к мощным агрегатам.

Настоятельно рекомендуется при выборе места учитывать следующие требования:

из выбранного помещения должны свободно выходить все трубы системы отопления и распределяться по всему дому или квартире;
комната должна быть хорошо проветриваемой и изолированной;
запрещается устанавливать модели в спальнях, особенно в детских;
допускается монтаж в коридоре, кухне;
к устройству должен быть обеспечен свободный доступ с любой стороны;
идеальный вариант — сооружение отдельной пристройки из пеноблоков;
разрешается устанавливать котлы во флигеле или отдельной котельной;
конструкция монтируется ближе к наружной стене;
впереди агрегата должно быть не менее 100 см свободного места, сзади и по бокам — не менее 60 см.

При соблюдении рекомендаций эксплуатация приспособления облегчается, становится более безопасной.

Подготовка помещения не менее важна. Необходимо заблаговременно залить бетонное основание для установки ТТ, пробить отверстие для дымохода и вентиляции. Стены в помещении должны быть защищены от возгорания. Можно отделать их тонкими листьями металла, асбестоцемента или другого негорючего материала.

Если комната декорирована деревянными плитами, разрешается их не убирать, а просто защитить металлическими листами. Со всех сторон от котла также требуется положить металл, выступающий на 80 см. Это позволит избежать возгорания пола при вылетании из котла частичек горящего топлива. Если в помещении будет устанавливаться дополнительное электрооборудование, необходимо на полу сделать общую бетонную стяжку, защищающую от случайного возгорания.

Как сделать вентиляцию

После подготовки помещения и выбора места установки отопительного прибора можно приступать к оборудованию вентиляции. Применение дров или угля предполагает образование большого количества пыли и дыма, поэтому данный этап нельзя исключать.

Для беспрепятственного доступа холодного воздуха и оттока горячего необходимо сделать два окошка с решетками. Вытяжное располагается в верхней части одной из стен помещения, имеет небольшой размер. Приточное окно несколько больше, располагается в нижней части соседней или противоположной стены.

Иногда вентиляционное окошко монтируют над котлом, чего делать не рекомендуется. В качестве приточного отверстия может выступать щель под дверью, ведущей в жилые комнаты.

Схема установки котельного оборудования длительного горения

Рис. 2 Схема котла на твердом топливе Используемые материалы:

Инструкция по установке такого приборы;
метизы;
монтажная планка;
дрель;
трубы;
фланцы и муфты;
кабель;
схема установки твердотопливного котла.

Для того, чтобы оборудование работало долго и эффективно, необходимо при монтаже соблюдать правила установки твердотопливного котла.

Проводя установку отопления, следует помнить, что твердотопливные котлы обязательно должны иметь расширительный бак открытого типа. Это позволяет предотвратить чрезмерное повышение давления в системе. Установка запорных устройств на линии расширительного бака не допускается. Длительное кипение воды в замкнутом контуре во время горения топлива может привести к аварии.

Если в схеме отопления предусмотрено принудительное перемещение теплоносителя с помощью циркуляционного насоса, лучше установить прибора с возможностью естественной циркуляции. Следует помнить, что быстро остановить горение оборудования, работающего на твердом топливе невозможно. Поэтому, чтобы при внезапном отключении электроэнергии не произошло перегрева твердотопливного котла и его поломки лучше всего установить его в подвальном помещении или цоколе здания, это позволит иметь достаточно мощную естественную циркуляцию. Насос монтируется между прибором и входом в агрегат обратки.

Для создания комбинированной системы циркуляции в качестве автоматики можно использовать байпас, подсоединив его своими руками к циркуляционному насосу.

Трубы системы отопления присоединяются с помощью сгонов или привариваются, в зависимости от обозначения на схеме.

Полезные советы по изготовлению ТТ котла

Если вы хотите сделать ТТ котел универсальным с позиции использования сырья, то для топочной камеры используйте трубу из жаропрочной легированной стали.

Можно значительно сократить расход на строительство агрегата, если взять бесшовную стальную трубу 20 марки.
Прежде чем устанавливать котел на место, которое определено под этот агрегат, проведите первую растопку на улице, оборудовав котел временным дымоходом. Так вы убедитесь в надежности конструкции и увидите, правильно ли собрали корпус.
Если в качестве основной камеры вы будет использовать газовый баллон, то учитывайте, что такой агрегат вам обеспечит горение на 10-12 часов из-за небольшого количества закладываемого топлива. Итак небольшой объем пропанового баллона уменьшится после срезания крышки и зольника. Чтобы увеличить объем и обеспечить большее время горения, необходимо использовать два баллона. Тогда объема топочной камеры точно хватит на обогрев большого помещения, и не нужно будет закладывать дрова каждые 4-5 часов.
Чтобы дверца зольника плотно закрывалась, не давая доступа воздуху, нужно ее хорошо герметизировать. Для этого по периметру дверцы проложите асбестовый шнур.

Если вы будет выполнять в котле дополнительную дверцу, которая позволяет «дозагружать» топливо не снимая крышки, ее тоже нужно плотно герметизировать с помощью асбестового шнура.

Для эксплуатации ТТ котла, схему которого мы прилагаем ниже подходит любое твердое топливо:

каменный и бурый уголь;
антрацит;
дрова;
древесные пеллеты;
брикеты;
опилки;
сланцы с торфом.

По качеству топлива особых указаний нет – подойдет любое. Но учитывайте, что при большой влажности топлива, котел не даст большой коэффициент полезного действия.

Расположение котла

Нормативная база, которая бы регламентировала монтаж твердотопливного котла в частном доме, до сих пор не разработана. Тем не менее, основные требования к размещению такого оборудования можно почерпнуть в СНиП «Отопление и вентиляция» и СНиП 31-02-2001 «Одноквартирные дома» (для РФ), а также ряда других отдельных актов.

Стоит отметить, что часто упоминаемый в интернете СНиП «Котельные установки» не рассчитан на бытовые приборы невысокой мощности – его требования распространяются на оборудование с мощностью более 360 кВт, а правила установки газового оборудования слишком жесткие.

Исходя из анализа доступной нормативной базы, которая относится к порядку размещения отопительных приборов на дровах, можно выделить следующие советы, как установить твердотопливный котел в доме:

Любой вид твердого топлива, будь то дрова, уголь или пеллеты, создает большое количество пыли. Кроме того, во время работы котла в помещение может попадать различное количество дыма. В связи с этим не рекомендуется устанавливать твердотопливный котел внутри жилых комнат дома. Хотя нормативная база напрямую и не запрещает установку котла твердотопливного котла на территории кухни, коридора или других комнат, за исключением спальни.
Оптимальным вариантом размещения котла на твердом топливе будет оборудованная отдельная или пристроенная к общему дому котельная. Можно также остановиться на технических помещениях в самом доме, подвале, гараже или коридоре с хорошей вентиляцией.
Отопительное оборудование должно быть расположено как можно ближе к внешней стенке, чтобы облегчить работы по выкладке дымохода, не создавать слишком длинный горизонтальный участок или не выводить трубу сквозь перекрытие.
Любой твердотопливный котел нуждается в периодической очистке теплообменника и техническом обслуживании. Поэтому необходимо обеспечить свободный доступ к нему. Для этого спереди оставляют не менее 1 м пространства, а сзади и по бокам – примерно по 60 см, но не менее 25 см.
Запрещено подключение газохода твердотопливного котла к кирпичным вентиляционным ходам внутри стен.

В небольших по размеру котельных можно разместить отопительное оборудование достаточно близко к стенке, но только необслуживаемой стороной. При этом зазор может составлять не менее 10 см, а сзади должен остаться отступ не менее 25 см.

Основные виды

Существует 3 типа продолжительно работающих котлов. У каждого есть свои достоинства и недостатки.

Пиролизный котел длительного горения

Эти установки имеют ряд преимуществ:

КПД до 94%.
Практически полное сгорание топлива и, как следствие, чистый выхлоп и отсутствие золы.
Возможность регулирования — как у газовых аналогов.

В пиролизном котле длительного горения происходит полное сгорание топлива.

Время работы на 1 закладке топлива составляет 12 часов.

Недостатками являются:

Высокая стоимость.
Ограничения по влажности дров — не более 12-20%.
Энергозависимость — для пиролизного горения требуется управляемая подача воздуха, осуществляемая работающими на электричестве вентиляторами и контроллером.

С принципом верхнего горения

Такой прибор имеет форму цилиндра высотой до 1,7-1,9 м. Его особенности:

Объем закладки увеличен до 160-200 л.
Ее поджигают сверху.
Воздух подается строго в зону пламени.

Для подачи кислорода имеется телескопическая трубка с распределителем на конце. Тот лежит на топливе и по мере его прогорания под собственным весом опускается вниз. Трубка при этом вытягивается.

Достоинства теплогенераторов верхнего горения:

Продолжительная работа на 1 закладке — до 36 часов на древесном топливе и до 5 суток на угле.
Для дровяных моделей — энергонезависимость.

Котел твердотопливный верхнего горения имеет форму цилиндра.

Угольные установки оснащают вентилятором наддува и подключают к электричеству: воздуха, поступающего в результате естественной тяги, не хватает для полного сгорания материала. КПД этих приборов составляет 82-85%.

Пеллетные

В этих агрегатах используют традиционное горение. Но они работают на особом топливе, которое можно подавать в топку автоматически с помощью шнекового питателя. Это пеллеты — плотные однотипные гранулы, полученные путем прессования растительного сырья:

опилок;
торфа;
соломы, лузги подсолнечника и прочих сельскохозяйственных отходов.

Достоинства приборов:

Работа без участия человека неделю и более. Продолжительность зависит от объема бункера.
Возможность регулирования мощности без потери КПД. За счет уменьшения скорости подачи горючего производительность получается снизить до 25% номинальной.
Нулевая тепловая инерционность. Мощность регулируется быстро, в аварийной ситуации котел можно потушить за несколько секунд.
Высокий КПД. Находится в диапазоне 91-94%.

Недостатки:

Стоит дорого.
Нужна специальная пеллетная горелка.
Топливо стоит в 1,5 раза дороже древесины, его нельзя изготовить самому в домашних условиях.
Котел нуждается в электроснабжении.

Пеллетные котлы используют традиционное горение.

Требования к помещению для установки

Установка производится на выступающее из пола не менее чем на 7 сантиметров основание из камня, кирпича или бетона. Так же в качестве твердого основания прибора может быть использована металлическая рама. Ее можно приобрести в магазине или сделать своими руками. Основание лучше устанавливать не на пол, а на грунт. Если же по каким-либо соображениям это невозможно, то следует убедиться в надежности пола и при необходимости укрепить его.

Если в помещении деревянные полы, на полу перед топкой следует закрепить металлический лист, шириной не менее полуметра, это делается, чтобы во время горения топлива не случился пожар от выпавших угольков.

Для установки твердотопливного оборудования отводится помещение площадью не менее семи квадратных метров способное вместить в себя твердотопливный котел, с «запасом» для свободного перемещения по нему, для размещения вспомогательного оборудования, запасов топлива, пожарных принадлежностей автоматики и др.

В помещении следует организовать:

Дымоходы;
Систему вентиляции;
Водоснабжение;
Электроснабжение;
Канализацию.

Использовать котельное помещение в качестве кладовой запрещается. По правилам, в котельной не должно быть горючих и легковоспламеняющиеся топливо, также нельзя содержать в ней летучие ядовитые вещества. На потолке следует выполнить пароизоляцию, чтобы исключить попадание продуктов горения на жилые этажи. Деревянные стены следует защитить слоем теплоизоляционного материала. Установка твердотопливного котла ближе, чем на 0,5 метра от стены запрещается.

Подключение аварийных систем

Элементы аварийных систем в схеме обвязки используются в целях:

защиты от повышения максимального рабочего давления в системе;
защиты от превышения максимально допустимой выходной температуры теплоносителя, перегрева котла и элементов системы отопления;
предотвращения образования конденсата в котле вследствие большого перепада температур теплоносителя на входе и выходе устройства.

Предохранительный клапан

Защита котла и элементов системы при превышении рабочего давления теплонесущей жидкости обеспечивается предохранительным клапаном, устанавливаемом на подающей линии при выходе из котла. Такой клапан может входить в группу безопасности котла, которая встраивается в сам котел или подключается отдельно.

Как работает предохранительный клапан

К патрубку сброса давления клапана подсоединяется сливной шланг. При срабатывании клапана лишняя теплонесущая жидкость из системы через шланг сливается в канализацию.

Аварийный теплообменник

Авариный теплообменник нужен для защиты котла и элементов системы от перегрева.

Перегрев оборудования может произойти в двух случаях:

при превышении вырабатываемой котлом мощности свыше необходимой для потребителей тепла;
при прекращения работы циркуляционного насоса вследствие его поломки или отключения электричества.

Теплообменник состоит из охлаждающего модуля и термоклапана с выносным тепловым датчиком, настроенным на определенную температуру. Устанавливаться они могут внутри самого котла или отдельно на линии подачи теплоносителя в систему отопления.

Как работает теплообменник

При превышении допустимой температуры по сигналу теплового датчика срабатывает термоклапан.

Он подает холодную воду от магистрали водоснабжения в модуль охлаждения, в котором происходит отбор лишнего тепла от теплоносителя. Из модуля охлаждения отобравшая тепло вода поступает в канализацию.

Дополнительный контур

Защита котла от перегрева в системах с принудительной циркуляцией может быть также обеспечена с помощью дополнительного контура с естественной циркуляцией, к которому подключается накопительная емкость для ГВС.

Обвязка котла с дополнительным контуром

При нормальной работе системы давление, создаваемое циркуляционным насосом в основном контуре, запирает дополнительный контур при помощи обратного клапана, не давая циркулировать в нем теплонесущей жидкости.

При выключении по какой-либо причине насоса прекращается принудительная циркуляция теплоносителя в основном контуре и начинается естественная циркуляция в дополнительном контуре. За счет этого происходит охлаждение теплонесущей жидкости в системе до необходимой температуры.

Термостатический смеситель

Поддерживание минимально необходимой температуры на входе в котел, чтобы предотвратить образование в нем конденсата, обеспечивается термостатическим смесителем.

Устройство устанавливается на обратном трубопроводе и подключается к подающей линии при помощи перемычки (байпаса).

Установка термостатического смесителя

При низкой температуре теплоносителя в обратной линии термосмеситель открывается и подмешивает в нее горячую жидкость. После достижения нужной температуры термосмеситель закрывается и перестает подавать через байпас в обратку горячий теплоноситель.

Эту схему можно использовать в системах с любым видом циркуляции.

Можно ли сделать твердотопливный котел своими руками из подручных средств?

Комбинированные котлы.

Систему можно дополнить еще одним котлом, газовым или электрическим. Схему подключения электрического котла к твердотопливному проводят параллельным способом.

В последнее время комбинированные котлы, обеспечивающие непрерывное нагревание теплоносителя независимо от внешних обстоятельств, завоевывают все большую популярность. Систему можно дополнить еще одним котлом, газовым или электрическим. Схему подключения электрического котла к твердотопливному проводят параллельным способом. В обвязку добавляется оборудование с врезкой в подающий и обратный контур. На стыке двух соединений необходимо устанавливать отсекающие вентили. В случае автоматизированной системы используют 3-хходовой клапан с термоголовкой.

Очистка конвективных поверхностей нагрева от сажистых отложений

При сжигании органического топлива (уголь) в котельных установках любой производительности неизбежно возникают вопросы очистки поверхностей нагрева от наружных золошлаковых и сажистых отложений.

Загрязнение наружных поверхностей нагрева приводит: к увеличению температуры уходящих газов, аэродинамического сопротивления газового тракта и, как следствие,

к снижению производительности и КПД котлоагрегата;
к перерасходу топлива,
повышению затрат на собственные нужды,
ухудшению экологических показателей из-за завышения тепловых выбросов также окислов азота и серы, в последнем случае по причине нарушения аэродинамики топочного пространства.
После 3000 ч. но не позднее 6000 ч. эксплуатации водогрейного котла, произвести контроль работы газовоздушного тракта котельной установки по показаниям контрольно-измерительным приборам. В случае снижения разряжения в топочной камере, потери развиваемого напора дымососа, следует произвести остановку котла для проведения работ по прочистке газоходов котла и дымовой трубы от осевшей золы и сажи.

Очистку конвективной части котла осуществлять путем промывки холодной водой, либо обдувкой сжатым воздухом при помощи компрессора до полной очистки поверхностей нагрева.

Эксплуатация водогрейных котлов после промывки водой начинается только после полной просушки тепловой изоляции конвективной части.

Установка твердотопливного котла в частном доме