Установка и настройка регулятора тяги на твердотопливном котле

Установка и настройка регулятора тяги на твердотопливном котле

Для эффективного функционирования отопительного агрегата, работающего на дровах, угле или других видах твердого топлива, необходимо корректировать интенсивность горения. С этой целью традиционно приоткрывали или закрывали дверцу зольника, увеличивая или уменьшая поток воздуха, попадающего в топку. Регулятор тяги для твердотопливных котлов дает возможность обойтись без ручного управления агрегатом, поддерживая стабильную температуру теплоносителя.

Регулятор тяги для твердотопливного котла

Реализации твердотопливных котлов с автоматикой

Автоматика присутствует на всех видах котлов: классическом, пиролизном и длительного горения.

От простых механических систем до наиболее продвинутых: электронных с возможностью удалённого управления и мониторинга через интернет.

Любая автоматическая электронная система для котлов отопления состоит из датчиков (температуры, давления, тяги, пламени), исполнительных устройств и контроллера, управляющего этими устройствами по заданной программе и показаниям с датчиков.

Управление шиберной заслонкой

Шибер устанавливается в любом твердотопливном котле на выходе из топки перед дымоходом и служит для регулировки тяги и скорости отвода газов, выделяющихся при горении топлива.

Правильная настройка шиберной заслонки значительно повышает КПД котла, а в случае её отсутствия большая часть полезной энергии будет просто «вылетать в трубу». А это вызывает повышенный износ котла и дымохода от перегрева.

Фото 1. Шиберная заслонка с электромагнитным приводом для автоматического твердотопливного котла, повышает его КПД.

Привод шиберной заслонки бывает как электромагнитным, обеспечивающим два положения (полностью открыта — приоткрыта наполовину), так и моторизованным, что позволит точнее контролировать сечение дымохода.

Датчик температуры устанавливается в рубашку котла. При повышении температуры теплоносителя автоматика прикрывает шибер, уменьшая тягу и понижая мощность работы котла, при понижении — наоборот, открывает и увеличивает мощность.

Вентиляторы

Другой способ регулировки тяги заключается в использовании вентиляторов для принудительной циркуляции воздуха в котле. Он позаимствован из промышленных агрегатов, где из-за объёмов топлива КПД играет важную роль.

Фото 2. Вентилятор поддува WPA X2 для котлов, работающих на твердых топливных элементах.

Выделяются два типа вентиляторов для котлов длительного горения:

• Вентилятор поддува — ставится перед топкой вместо дверцы зольника и влияет на подачу кислорода в топочную камеру, регулируя этим интенсивность горения топлива.
• Дымосос — ставится либо в начале дымохода (сразу после котла), либо в его конце.

Основная задача — регулировка тяги, а также её усиление, когда естественной тяги недостаточно для эффективной работы котла (из-за погодных условий или конструкции дымохода).

Скорость вращения вентиляторов, а, следовательно, и их влияние на тягу в системе может плавно регулироваться в широких пределах с помощью тиристорного блока управления.

Внимание! В случае недостаточной температуры теплоносителя, контроллер увеличивает тягу, изменяя обороты вентилятора. Если котёл слишком горячий, тяга уменьшается.

Дверца зольника

Самый распространённый вариант автоматизации — регулировка раскрытия дверцы зольника (поддувала). Открывая или закрывая дверцу, изменяют естественную тягу и оказывают влияние на температуру котла.

Простейшие системы регулировки дверцы зольника — термомеханические. Устройство состоит из термочувствительной жидкости, пружины и цепочки для соединения с дверцей. Устанавливается в штатные отверстия котла, где обеспечивается термоконтакт с теплоносителем.

Фото 3. Регулируемая дверца зольника твердотопливного котла, как один из вариантов автоматизации.

На терморегуляторе устанавливается нужная температура. При перегреве жидкость расширяется, преодолевает силу упругости пружины и ослабляет цепь, дверца прикрывается, тяга уменьшается, и температура падает. В противном случае дверца открывается шире, и температура растёт.

Важно! Подобные системы не требуют питания и надёжны, но точность регулировки ограничена 5–10 °C.

Электронные системы используют температурные датчики для контроля теплоносителя и электромеханические приводы, устанавливаемые на дверцу зольника. Работают аналогично, обеспечивая точность регулировки до 1 °C.

Поскольку электронные системы требуют постоянного питания, стоит озаботиться установкой источников бесперебойного питания (ИБП), чтобы при отключении электричества котёл не вышел из строя.

Функции регулятора

Прежде чем настраивать регулятор тяги для твердотопливных котлов, нужно разобраться с его функционалом. Устройство предотвращает закипание водяной рубашки, исключает взрывы в результате критических перепадов давления внутри системы. Его отсутствие делает эксплуатацию котла не безопасной.

Важно знать. Риски взрывов котла во время работы в десятки раз снижает тепловой аккумулятор. Его устанавливают в системе в целях отвода излишков тепла.

Другие функции регулятора:

• поддержание оптимальных текущих температур;
• корректировка интенсивности подачи воздуха.

Для предотвращения закипания носителя тепла вместо регуляторов иногда устанавливают клапаны предохранительного типа. Они помогают сбрасывать давление, если оно превышает допустимые параметры.

Если в котле в базовой версии регулятора тяги нет, его устанавливают самостоятельно. Для этого нужна открывающаяся по направлению вверх дверка зольника и специальная гильза, установленная внутрь водяной рубашки. При выборе смотрите на рабочие диапазоны температур, приводный ход, тип резьбы, развиваемое приводом усилие.

Автоматический регулятор тяги с электрическим приводом

Обладателей дорогостоящих твёрдотопливных котлов могут заинтересовать регуляторы горения с электроприводом, которые обладают более богатым функционалом и эстетикой по сравнению с механическими собратьями. В частности, эти приборы обеспечивают более точную регулировку тяги, позволяют получать уведомления о возникновении нештатной ситуации (в виде звукового сигнала или удалённой сигнализации), управлять циркуляционным насосом (если таковой установлен в системе отопления). На дисплее отражается текущая температура теплоносителя.

Для установки датчика температуры не требуется делать врезку в котёл или отопительный контур: его можно прикрепить на любой стороне агрегата либо на выходном трубопроводе с помощью специальной теплопроводной пасты. Воздушная заслонка приводится в движение шаговым двигателем, управляемым микропроцессором. Все настройки удобно выведены на три кнопки управления. Напряжение на блок управления подаётся через адаптер 220/6 В, потребляемая мощность находится в пределах 5 Вт.

Всё бы хорошо, но вот цена на автоматический регулятор тяги для твердотопливных котлов может составить до 25% стоимости самого котла. Стоит ли овчинка выделки – личное дело каждого.

Установка и настройка

При установке заводского или самодельного регулятора тяги для котла необходимо слить всю жидкость с водяного контура. Если в системе есть закрывающиеся краны, то сделать это несложно, и никаких проблеме с установкой не возникнет. Если таких кранов нет, то сливать нужно будет всю воду или антифриз.

Чтобы настроить конструкцию, необходимо следовать таким рекомендациям:

1. Зажечь котёл.
2. Открыть дверцу, не присоединяя цепочку регулятора.
3. Рукоятка выставляется на ограничение нужной температуры, к примеру, +80°С.
4. Когда температура поднимется до +80°С, необходимо прикрепить цепь к заслонке, при этом она должна быть закрыта максимум на 2 мм.
5. Зафиксировать конструкцию.

Дальше работа конструкции проверяется от максимальной до минимальной температуры.

Таким образом, можно сделать вывод, что лучше иметь примитивную автоматику для твердотопливного котла, чем вообще её не иметь. Устройство монтируется несложно, стоит немного, а предохраняет от взрыва достаточно хорошо.

Виды твердотопливных котлов

Классические котлы

Простейший вариант твердотопливных котлов, которые обеспечивает полную энергонезависимость. Они не требовательны к качеству топлива, имеют объемную топочную камеру и не нуждаются в установке автоматики.

Недостатки классических моделей напрямую связаны с конструкцией. Они не обеспечивают высокий КПД, нуждаются в частой загрузке топлива и имеют механическую регулировку температуры теплоносителя. Если не уделять должного внимания удалению золы, то снизится производительность и возможен перегрев.

Традиционные твердотопливные котлы обладают большой инерционностью, что следует учитывать при их эксплуатации, поэтому рассчитывать на скоростной нагрев или мгновенное выключение не приходится. Если учесть невысокую стоимость теплогенераторов этого типа, то они оптимально подходят для использования в качестве резервного источника тепла при перебоях с электроэнергией или поставками газа.

Котлы длительного горения

В котлах длительного горения заложен принцип действия, который позволяет экономно расходовать топливо и максимально увеличить интервалы между загрузками. Это становится возможным за счет использования принципа «верхнего» или «верхне-нижнего» горения.

Объемную топочную камеру и воздухораспределитель соединяет телескопическая труба. Через воздухораспределитель подается подогретый воздух. По мере того как топливо прогорает, происходит опускание трубы под собственной массой.

В зависимости от конструкции котел может работать на одной закладке от 12 часов до 5 суток и развивать КПД до 90%. Простота конструкции и обслуживания обуславливает большую популярность таких теплогенераторов.

Пиролизные котлы

В пиролизных котлах сжигается не только топливо, но и отдельно продукты его сгорания, что обеспечивает высокую эффективность агрегата. Принцип работы основан на пиролизе, который заключается в разложении топлива при высокой температуре в ограниченном пространстве. Выделяющийся при этом пиролизный газ подается вентилятором во вторую камеру, в которую подается кислород и происходит его сжигание.

КПД пиролизных котлов зависит от качества топлива и может достигать значений 85-92%. Такие агрегаты более эффективны и экологичны по сравнению с классическими моделями.

Ограничивает широкое распространение пиролизных котлов довольно высокая стоимость. Кроме этого, они требовательны к влажности топлива и более сложные в монтаже. Необходимость установки дополнительного оборудования лишает их основного преимущества — возможности работать автономно.

Пеллетные котлы

В качестве топлива в этих котлах используются пеллеты — подготовленные по специальной технологии отходы деревообрабатывающей промышленности. Пеллеты представляют собой экологически чистый материал в виде гранул с влажностью порядка 8-12%.

Для хранения, загрузки и подачи пеллет в конструкции котла предусмотрен загрузочный бункер, от объема которого зависит время непрерывной работы. В среднем пеллетный котел может работать от 3 до 7 суток с КПД до 95%. Большинство моделей полностью автоматизированы и предусматривают надежную систему безопасности.

Шнековый механизм, автоматический розжиг и подача воздуха требуют подключения к электрической сети, поэтому пеллетные котлы не относятся к энергонезависимым агрегатам.

Заключение

По своей точности бесспорно механический способ уступает точности автоматическим приборам контроля. Однако с точки зрения целесообразности, для твердотопливного котла классического типа такой вариант оснащения не менее эффективен. К тому же, настройка автоматики требует участие специалиста, инженера-теплотехника и специальных электронных устройств.

Установленный термодатчик реагирует на работу котла, автоматически выполняя роль истопника. Все последующие температурные отклонения в отопительной системе фиксируются приборами контроля над температурой отопительного контура.