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.

Пример обвязки котла и теплоаккумулятора

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.