как сделать систему с ТТ котлом эффективной?

В этой статье мы расскажем о том, как сделать эффективной систему отопления на базе твердотопливного котла.

Котел. Не секрет, что твердотопливные котлы сильно различаются по уровню эффективности. Но ориентироваться на цену, торговую марку и страну происхождения для выбора эффективного котла не стоит. Эффективность определяется такими факторами как конструкция теплообменника и котла в целом, способ сжигания топлива (классический или пиролизный), размеры загрузочной камеры, длительность горения на одной закладке и т. д. Именно от этих факторов зависит КПД котла, температура отходящих дымовых газов и их качественный состав.

Топливо. Качество и вид топлива также существенно влияет на работу твердотопливного котла. От хороших сухих дров (поленья крупнокусковые) гораздо больше тепла и гораздо меньше дыма и сажи, чем от сырых веток, да и продолжительность горения будет отличаться в разы. Что же касается хорошего угля, то он ни в какое сравнение не идет даже с самыми качественными и сухими дровами.

На угле любой котел, независимо от конструкции, выдает больше мощности и работает значительно дольше, чем на дровах.

Оптимальный режим работы. Самая эффективная работа твердотопливного котла – при нагрузках, приближенных к максимальным: в таком режиме топливо сжигается полностью без остатка, состав дымовых газов соответствует самым высоким требованиям экологических норм, а теплообменник котла выдает максимально возможный для него КПД.

Но такой режим работы котла возможен только в период «разгона» системы отопления, то есть когда вы растопили холодный котел и в доме еще прохладно: котел разгорается, идет интенсивный процесс нагрева системы отопления и помещения. Далее, добившись желаемой температуры в помещении, вы настраиваете котел на режим умеренного горения (режим поддержания), чтобы не перегреть котел, систему отопления и дом, и чтобы напрасно не расходовать топливо. С этого момента любой твердотопливный котел, и хороший и не очень, снижает свою эффективность: воздуха для горения поступает в топку меньше, топливо горит медленнее, температура котла снижается и какое-то время удерживается на одном уровне.

При этом меняется качественный состав дымовых газов: кроме основных компонентов дыма – СО₂ и Н₂О, появляется большое количество сажи (ее вы заметите по цвету дыма) и СО (угарный газ), а также других вредных примесей. Сажа и угарный газ есть не что иное, как недогоревшее топливо, которое мы выбрасываем в небо.

У котлов с автоматической подачей топлива, например, пеллетных, дизельных или газовых добиться оптимального режима работы, а точнее оптимальной теплопроизводительности, очень просто. Для этого нужно всего лишь уменьшить количество подаваемого топлива. Количество воздуха, который подается в топку, при этом также будет уменьшено, но пропорциональное соотношение топливо-воздух останется неизменным: меньше топлива и воздуха – меньше тепла, и наоборот.

Но не так все просто у твердотопа – подачу воздуха мы регулировать научились, но топливо-то уже подано в топку, с момента растопки прошло достаточно времени и весь объём дровяной закладки охвачен пламенем, то есть поленья нагрелись до определенной температуры, и вся их поверхность стала активно выделять газообразные горючие химические соединения. Уменьшая количество воздуха, мы оставляем часть горючих химических соединений без кислорода, то есть они попросту не сгорают и, под воздействием высокой температуры, перейдя в газообразное состояние, улетучиваются в атмосферу через дымоход. Это, как если бы мы в газовой горелке нарушили баланс газ-воздух, тогда часть газа улетала бы в атмосферу, при этом расход газа остался бы прежним, а количество тепла уменьшилось.

Напрашивается очевидный вывод: топливо в котле нужно сжигать полностью. Но тогда куда девать излишки тепла?

Запасаем излишки тепла впрок. С древних времен люди научились сохранять и запасать тепло, и делали они это достаточно просто: в каменной пещере или в глиняной хижине оставляли только отверстия для вентиляции, чтобы не задохнуться от горящего костра, а сам костер по периметру обкладывали камнями – нагретые камни долго оставались теплыми, после того как хворост в костре выгорел. Позже люди начали строить массивные каменные, а потом и кирпичные печи для обогрева жилища и приготовления еды. Часто такие печи занимали полдома, что было не очень удобно, но зато печь за счет своей массы достаточно долго обогревала дом.

Как же запасать тепло в современных домах, размеры которых существенно выросли, и увеличилось количество комнат в них (печное отопление эффективно только в пределах той комнаты, в которой находится печь)?

Нам поможет специально созданное для этого оборудование – теплоаккумулятор, то есть хорошо теплоизолированная буферная емкость для хранения нагретой воды (теплоносителя). Мы будем запускать котел на максимальную мощность (то есть в оптимальном для него режиме), на которой он будет работать весь цикл, пока не сгорит все загруженные в него топливо. А излишки тепла будут аккумулироваться в теплоаккумуляторе. Когда все топливо догорит, а котел погаснет, тепло в помещение будет поступать из буферной емкости. И только после того, как запасы тепла в буфере истощаться, надо будет снова растапливать котел.
 

Теплоаккумулятор Hajdu

А заполнять теплоаккумулятор мы будем при помощи термосмесительного клапана Laddomat, который также специально был создан для этих целей.

Он будет перераспределять потоки между котлом, буфером и системой отопления, контролируя температуру теплоносителя с помощью встроенного в него термопатрона.

Laddomat 21-60

 

В начале растопки котла Laddomat будет «гонять» теплоноситель по малому кругу, возвращая подогретую воду обратно в котел, помогая ему таким образом выйти на максимальную производительность за короткое время. К слову сказать, осуществляемый Laddomat’ом подмес подогретой воды в возвратную линию котла предотвращает нежелательный перепад температур в котле, защищая его от коррозии.

 

После выхода котла на рабочий режим Laddomat начнет подавать тепло в систему отопления (радиаторы, теплые полы и т.д.), а «излишки» тепла – запасать в теплоаккумуляторе.

Система котел – теплоаккумулятор – Laddomat

Кроме того, Laddomat защитит котел от перегрева. Представьте себе, что в доме отключилось электричество, не такое уж редкое явление в наших палестинах. Хорошо, если есть дизельный генератор. А если нет? В автоматических котлах топливо просто перестанет подаваться в котел, и тот отключиться. А как быть с дровяным или угольным котлом, его ведь полностью не заглушишь? На этот случай в Laddomat предусмотрена системы самоциркуляции, благодаря которой он продолжит отводить тепло от котла даже в отсутствии электричества до тех пор, пока котел не остынет или пока не появится электричество.

 

Котел ATMOS с теплоаккумулятором и Laddomat

В заключение стоит отметить, что добавив к этому «дуэту» автоматику (например, Thermomatic EC Home), которая будет регулировать поступление тепла в систему отопления дома, мы добьемся оптимального климата в помещении при минимально возможном расходе топлива.

Автоматика отопления Thermomatic EC Home

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Оптимальная схема обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором подразумевает параллельное подключение буферной ёмкости к отопительному контуру. Резервуар устанавливается между котлом и потребителями, в качестве которых обычно выступают радиаторы или система тёплых полов. Предложенная в статье схема является наиболее простой и в то же время исключает возможность возникновения любых нештатных ситуаций, способных вывести из строя какой-либо из важных узлов системы.

Естественная или принудительная циркуляция?

Система отопления (СО) с твердотопливным котлом рассчитывается на один из двух принципиально различных режимов работы. В зависимости от характера движения теплоносителя, СО бывает с естественной (ЕЦ) и принудительной (ПЦ) циркуляцией. Естественный ток воды в трубах происходит за счёт разницы в физических свойствах горячей и холодной воды. Жидкость с большей температурой имеет и больший объём, вследствие чего она постоянно вытесняет менее нагретую воду. Если правильно рассчитать диаметры труб и все необходимые уклоны, то теплоноситель будет иметь достаточную скорость движения, чтобы полноценно передавать тепло с котла на радиаторы.

В системах с принудительной циркуляцией за интенсивность перемещения воды по трубам отвечает циркуляционный насос. Наибольшей безопасности и эффективности работы отопительного контура с теплоаккумулятором (ТА) можно достичь включением сразу двух таких насосов. Один устанавливается между котлом и ТА, а второй — после ТА на линии подачи или оттока теплоносителя (до или после батарей). Размещение двух насосов практикуется не случайно. Это позволяет свести к минимуму образование конденсата в теплогенераторе, а также достичь высокого качества теплообмена между горячей водой в котле и батареями в доме.

Чтобы получить аналогичное КПД от теплосистемы с естественной циркуляцией, требуются очень точные гидравлические расчёты. Особенно много подводных камней возникает, когда в схему включается тепловой аккумулятор. Дополнительная буферная ёмкость имеет большой потенциал запасать энергию. Если этот потенциал направить не в то русло, то он начнёт расходоваться на понижение эффективности теплообмена. А это напрямую будет влиять на расход топлива и увеличит ежегодные затраты в отопительный сезон.

Таким образом, чтобы не переплачивать каждый год лишние деньги на топливо для котла, лучше сразу выбрать систему с принудительной циркуляцией. Отопление на ЕЦ теоретически может быть рассчитано с производительностью, сопоставимой с эффективностью ПЦ, но для этого придётся полностью положиться на профессионализм монтажной бригады. На практике только небольшое количество специалистов способны изготовить такой качественный гидравлический контур с ЕЦ и теплоаккумулятором.

Оптимальная схема обвязки твердотопливного котла с ТА

Ключевыми пунктами в проектировании хорошей системы являются её безопасность и высокий КПД. За надёжность работы и исключение потенциально опасных случаев в любой СО отвечает так называемая группа безопасности. Она состоит из трёх элементов:

1. Предохранительный клапан для сброса излишков давления
2. Манометр для визуального контроля давления
3. Воздухоотводчик для автоматического удаления воздуха из системы

Группа безопасности выглядит как металлический трезубец, и каждым «зубом» в нём является один из перечисленных выше приборов.

Она устанавливается первой, на трубе подачи горячего теплоносителя. До группы безопасности нельзя размещать ничего, никаких клапанов, кранов или других элементов. Следующим элементом на подаче устанавливается тройник для создания малого контура котла.

Малый контур системы отопления

Задача малого контура заключается в том, чтобы повысить температуру теплоносителя, входящего в котёл по обратному трубопроводу. После группы безопасности размещается тройник. Он разделяет поток на две части — одна движется дальше к теплоаккумулятору, а вторая по дополнительной трубе направляется сразу в канал обратки через трехходовой смесительный клапан.

Этот клапан имеет терморегулятор, который связан с температурным датчиком, размещённым непосредственно перед входом обратного контура в котёл. Когда температура теплоносителя на возврате в котёл низкая, клапан полностью открыт и вода движется только по самому короткому пути, не доходя до холодного буферного бака. При получении сигнала от температурного датчика, что вода на обратке достигла 60 °С, клапан понемногу закрывается и пускает теплоноситель уже на ТА и в контур с радиаторами.

Чем больше прогревается вода, тем большее её количество идёт на тепловой аккумулятор и в батареи и тем меньше её движется по короткому контуру с клапаном. За это отвечает терморегулятор в клапане, который полностью закрывает короткий контур, когда охлаждённая вода из СО на входе в котёл достигает приемлемой температуры. Включение в схему трёхходового клапана с терморегулятором защищает котёл от холодного теплоносителя на обратке, который при больших объёмах гидравлического контура достаточно долго остаётся холодным.

Без такой защиты на входе в теплогенератор продолжительный период поступает охлаждённая вода. Вследствие чего в котле образуется и скапливается значительное количество конденсата. Опасность конденсата в том, что он содержит определённое количество кислоты. Неправильная обвязка приводит к постоянному воздействию этой кислой среды на металлический корпус теплогенератора. Несмотря на низкую концентрацию, кислый раствор при непрерывном контакте с металлом способен разъесть корпус всего за один сезон.

Между трехходовым смесительным клапаном и точкой входа обратного контура в котёл находятся ещё два устройства. Первое — это циркуляционный насос, ответственный за перемещение теплоносителя по малому кругу. А ближе всего к котлу находится расширительный бак или экспанзомат. Данное устройство выполняет функцию принятия на себя излишков давления в системе. Так как внутри бака вода находится под давлением, он способен не только принимать излишки давления, но и восстанавливать его недостаток, приводя тем самым систему в баланс. Его нужно включать обязательно через кран или вентиль, чтобы можно было при необходимости безболезненно снять устройство для замены или ремонта.

Подключение теплового аккумулятора и батарей

После разветвителя малого контура труба подачи теплоносителя входит в верхнюю точку теплоаккумулятора. Снизу из бака выходит труба обратного круга и подключается к трёхходовому клапану. Таким образом, контур между котлом и ТА замыкается. После бака на подаче в радиаторный контур устанавливается трёхходовой распределительный клапан. Дополнительная труба, идущая к каналу обратки радиаторного круга, соединяется с ним тройником.

Распределительный клапан, в отличие от смесительного устанавливается для частичного подмеса охлаждённого теплоносителя в трубопровод подачи. Если теплоноситель в системе горячий и ТА заряжен полностью, клапан минимизирует забор подогретой воды из буферной ёмкости. Он возвращает остывшую жидкость обратно в подачу, направляя её через тройник по трубе в клапан. Для этого к клапану подключается температурный датчик, который размещается сразу после второго циркуляционного насоса (ЦС) в радиаторном контуре.

ЦС монтируется либо на подаче, либо на обратке. Принципиального значения нет. Главное, чтобы он шёл после клапана, если он на трубе горячего контура. Либо перед тройником, если включение насоса осуществляется на трубе возврата охлаждённого теплоносителя. Этот насос нуждается в своевременном автоматическом выключении. С помощью двухпозиционного термостатического переключателя. Если в системе используются пластиковые трубы, их нужно защитить от расплавления перегретым теплоносителем.

После насоса на подаче устанавливается термостат, который отслеживает температуру входящей в радиаторный контур воды. При перегреве буферной ёмкости выше 100 °С и клапан по каким-то причинам даст сбой, то из ТА будет постоянно забираться слишком горячий теплоноситель. Термостат в штатном режиме работы системы позволяет насосу качать воду, но, когда жидкость превышает допустимые температурные показатели, температурный датчик срабатывает и переключатель размыкает контакт, идущий на насос, останавливая движение в контуре. Одновременно подаётся сигнал на звонок, который оповещает хозяина дома о необходимости срочной остановки котла.

Далее, по ходу трубопровода, размещается необходимое количество радиаторов для качественного прогрева всех помещений частного дома. В системе с тепловым аккумулятором все описанные выше узлы и элементы имеют важное значение. Функция каждого направлена на повышение КПД теплосистемы и обеспечение должного уровня безопасности. Серьёзного подхода также требует процесс выбора ТА. Рекомендуем устанавливать тепловые аккумуляторы Термико, так как этот производитель выпускает очень долговечные и прочные буферные ёмкости. Более дешевые или, тем более, самодельные резервуары здесь ставить не следует. Постоянный высокий показатель давления в гидравлическом контуре способен продолжительное время выдерживать только качественный заводской теплоаккумулятор.

Твердотопливный котел с аккумуляторным баком роялти бесплатно вектор

Твердотопливный котел с аккумуляторным баком роялти бесплатно векторы

1. лицензионные векторы
2. ОВК векторов

ЛицензияПодробнее

Стандарт Вы можете использовать вектор в личных и коммерческих целях. Расширенный Вы можете использовать вектор на предметах для перепродажи и печати по требованию.

Тип лицензии определяет, как вы можете использовать этот образ.

	Станд.	Расшир.
Печатный/редакционный
Графический дизайн
Веб-дизайн
Социальные сети
Редактировать и изменить
Многопользовательский
Предметы перепродажи
Печать по запросу

Владение Учить больше

Эксклюзивный Если вы хотите купить исключительно этот вектор, отправьте художнику запрос ниже:

Хотите, чтобы это векторное изображение было только у вас? Эксклюзивный выкуп обеспечивает все права этого вектора.

Мы удалим этот вектор из нашей библиотеки, а художник прекратит продажу работ.

Способы покупкиСравнить

Плата за изображение $ 14,99 Кредиты $ 1,00 Подписка 9 долларов0082 0,69

Оплатить стандартные лицензии можно тремя способами. Цены составляют $ $.

Оплата с помощью	Цена изображения
Плата за изображение $ 14,99 Одноразовый платеж
Предоплаченные кредиты $ 1 Загружайте изображения по запросу (1 кредит = 1 доллар США). Минимальная покупка 30р.
План подписки От 69 центов Выберите месячный план. Неиспользованные загрузки автоматически переносятся на следующий месяц.

Способы покупкиСравнить

Плата за изображение $ 39,99 Кредиты $ 30,00

Существует два способа оплаты расширенных лицензий. Цены составляют $ $.

Оплата с помощью	Стоимость изображения
Плата за изображение $ 39,99 Оплата разовая, регистрация не требуется.
Предоплаченные кредиты $ 30 Загружайте изображения по запросу (1 кредит = 1 доллар США).

Оплата

Плата за изображение $ 499

Дополнительные услугиПодробнее

Настроить изображение Доступно только с оплатой за изображение 9 долларов0082 85,00

Нравится изображение, но нужно всего лишь несколько модификаций? Пусть наши талантливые художники сделают всю работу за вас!

Мы свяжем вас с дизайнером, который сможет внести изменения и отправить вам изображение в выбранном вами формате.

Примеры

• Изменить текст
• Изменить цвета
• Изменить размер до новых размеров
• Включить логотип или символ
• Добавьте название своей компании или компании

Включенные файлы

Подробности загрузки. ..

• Идентификатор изображения

  20246678

• Цветовой режим

  RGB

• Художник

  Мегги

«Умный дом» в системе с твердотопливным котлом «Топка

В понимании технологии «Умный дом» климат-контроль предназначен для создания индивидуализированной среды с идеальными климатическими характеристиками. Речь идет о поддержании температуры в помещении в соответствии с потребностями жильцов и погодными условиями. В более широком смысле климат-контроль также обеспечивает очистку и охлаждение воздуха, но мы рассматриваем такой комплекс только применительно к подключению и автоматизации работы твердотопливного котла. Это автономное решение подходит для загородных и удаленных жилых домов и предприятий.

Преимущества автоматизации работы системы отопления с регулированием температуры заключаются не только в более высоком уровне комфорта, но и в значительном снижении затрат. При правильном проектировании, уменьшении утечек тепла из помещения, соответственно рекуперации свежего воздуха получается действительно экономичный обогрев .

Особенности автоматизации системы отопления с твердотопливным котлом

Когда люди, не знакомые с внедрением приложений, начинают говорить о системе «Умный дом», то обычно имеют в виду под этим подключение всех бытовых приборов, которые в итоге работают по сказочному алгоритму. На практике все достаточно прозаично, особенно для тех случаев, когда автоматизировать процесс нагрева достаточно сложно.

Таким корпусом является твердотопливный котел. Обычная конструкция подразумевает ручное управление скоростью горения котла за счет подачи воздуха в дутьевую дверку. Более прогрессивные модели, кроме всего прочего, имеют автоматическую подачу воздуха через форсунки или с помощью вентилятора. Но регулирование горения в этом случае не позволяет точно установить температуру теплоносителя. По этой причине тепловая энергия всегда выделяется в избытке.

Обвязка твердотопливного котла с тепловым аккумулятором для организации климат-контроля. Блок управления управляет скоростью насоса и регулирует температуру в контуре. Так как в этом случае насос находится на «обратке», то можно регулировать интенсивность нагрева мощностью радиаторных термостатов.

 

Если распределение теплоносителя происходит по разным контурам, то при наличии обвязки с датчиком температуры температуру каждого можно контролировать дистанционно

Накопление горячего теплоносителя в специальном баке с теплоизоляцией значительно улучшает функционал особенности системы. Прежде всего, наличие нескольких теплообменных контуров позволяет организовать:

• высокотемпературный нагрев;
• низкотемпературный нагрев;
• горячее водоснабжение (ГВС).

Такая система способствует:

• увеличению общего срока службы системы отопления;
• позволяет использовать в системе радиаторы и трубы, рассчитанные на температуру не выше 90С.

При этом благодаря системе управления, комнатным термостатам и насосам принудительной циркуляции обеспечивается полная автоматизация отопления.

Насосная группа с датчиком температуры и аналоговым управлением

Это выгодное и экономичное решение, подразумевающее аккумулирование тепловой энергии от одно- или двухразовой топки в сутки и ее распределение конечным потребителям в течение суток. Для обеспечения равномерной подачи тепла в таких системах, как правило, в качестве резервного источника подключается электрический котел. Используется для автоматического поддержания температуры в помещениях при перерыве в работе твердотопливного котла. В условиях, когда в доме только электричество, так реализуется экономичное отопление высокого уровня автономности.

Схема подключения твердотопливного котла с резервным отоплением и климат-контролем

В итоге схема подключения и обвязки котла с бойлером косвенного нагрева и резервным электрокотлом выглядит следующим образом.

Автоматическая система отопления с климат-контролем на базе твердотопливного и резервного электродного котла (схема подключения отопления частного дома)

Алгоритм работы системы отопления:

• высокотемпературный первичный контур отопления нагревает воду теплообменника. Для безопасной эксплуатации подключается к группе безопасности, аналоговым датчикам, контролирующим давление в системе;
• для каждого вида водоподготовки монтируется свой контур отопления: ГВС, теплые полы, радиаторы;
• регулирование температуры в батареях и теплых полах обеспечивается с помощью циркуляционных насосов;
• при снижении температуры ниже определенного уровня подключается электродный котел с моноблоком по датчику температуры теплоносителя.

Система отопления с тепловым аккумулятором позволяет аккумулировать тепло от электрокотлов, работающих в ночное время. В этом случае нет трудоемкой работы, а стоимость отопления гораздо выше, хотя система отвечает требованиям экономичного отопления.

В этом случае для реализации проекта используются только аналоговые датчики и устройства. Хотя система обычно не поддерживает соединения Wi-Fi и дистанционное управление со смартфона, это полноценная система отопления с климат-контролем.

Есть ли альтернативы – пеллетные горелки FOCUS и “Умный дом”

Недостатком описываемого решения “Умный дом” на базе обычной котельной, является более дорогая первичная установка и довольно внушительные габариты котельная. В то же время система требует постоянного трудоемкого обслуживания или использования значительно более дорогого источника тепла. Какова альтернатива?

Это горелка на пеллетах мощностью 17, 25 или 50 кВт, в зависимости от потребностей домохозяйства. Устройство устанавливается в существующий твердотопливный котел и имеет «на борту» микропрограммный контроллер. С его помощью можно управлять горением пеллетной горелки и, как следствие, температурой теплоносителя.

 

 

Контур с термобуфером и 5-ю смесительными контурами отопления 3.