Котел длительного горения с регулятором тяги

Котлы, использующие твёрдое топливо (уголь, дрова, торф и т.п.) занимают особую нишу на рынке отопительного оборудования. Они особенно востребованы (а иногда и незаменимы) в регионах, куда ещё не дошли блага цивилизации, такие как газ или электричество.

Эксплуатация котла данного типа не требует особых знаний или навыков (по большому счёту это та же печка), если котельное оборудование смонтировано и отрегулировано по всем правилам.

Прежде всего, должна быть обеспечена хорошая тяга дымовой трубы, так именно она играет ключевую роль не только в эффективной работе агрегата, но и в противопожарной безопасности. О тяге и механизме её регулирования и пойдёт речь.

Тяга дымохода: зачем она нужна как регулируется?

При сгорании твёрдого топлива образуются продукты горения. Часть из них остаётся в топке в виде золы, другая часть превращается в дым, который нужно вывести из помещения через трубу дымохода. Чтобы дым пошёл именно в трубу, а не в дом, нужно создать определённые условия, а именно хорошую тягу.

Тяга в дымоходе создаётся за счёт перепада температуры на его протяжении, то есть на входе и на выходе. Чем выше эта разность, тем сильнее вентиляционный эффект. Таким образом, за счёт тяги обеспечивается не только удаление дыма, но и вентиляция всего помещения.

Под хорошей тягой понимается не её сила, а её оптимальное значение. Слишком слабая тяга может привести к затуханию пламени в топке, слишком сильная – к неоправданно быстрому сгоранию топлива и, как следствие, к снижению КПД системы отопления. Вот почему регулировка тяги является существенным условием эффективной работы твёрдотопливного котла.

Подачу воздуха в камеру сгорания котла можно регулировать вручную, регулярно открывая и закрывая дверцу зольника. Однако разумней будет доверить эту операцию автоматике, а именно регулятору тяги для твердотопливных котлов. Его задача – контроль над подачей нужного количества воздуха (а значит и кислорода) в топку. Тогда процесс горения будет протекать по заданной схеме, оптимизируя теплоотдачу заложенного в котёл топлива.

Автоматический регулятор тяги с механическим приводом

Механический регулятор тяги обеспечивает дозировку подачи воздуха в топочную камеру в зависимости от степени нагрева теплоносителя, благодаря чему меняется интенсивность горения топлива. Этим достигается существенная экономия энергоресурсов (от 15 до 30%, в зависимости от вида топлива) и поддержание заданной температуры. Преимущество данного прибора состоит в том, что он не требует подключения к электричеству, не сложен в исполнении и неприхотлив в эксплуатации.

Устройство и принцип работы

Как уже отмечалось, с конструктивной точки зрения регулятор довольно прост. Его основными частями являются:

• корпус;
• рычаг;
• гильза;
• рукоятка со шкалой;
• терморегулятор;
• металлическая цепочка.

В зависимости от конструкции котла регулятор устанавливается либо на верхней, либо на фронтальной, либо на боковой панели в специально предусмотренное для этого гнездо. При этом обеспечивается контакт гильзы с теплоносителем.

Находящийся в гильзе термостат реагирует на температуру теплоносителя и приводит в действие рычаг с закреплённой на нём цепочкой. Другой конец цепочки крепится к воздушной заслонке зольника, которая регулирует подачу воздуха в камеру сгорания.

При повышении температуры воды в отопительном контуре поступление находящегося в воздухе кислорода в топку ограничивается, за счёт чего интенсивность горения снижается. И наоборот, с понижением температуры приводной механизм открывает дверцу заслонки шире, увеличивая поступление кислорода и, соответственно, усиливая скорость сгорания топлива.

Критерии выбора

Для правильного выбора регулятора тяги для твердотопливных котлов нужно ознакомиться с его техническими параметрами, такими как:

• температурный диапазон работы терморегулятора;
• рабочий ход рычажного привода цепи, который следует сопоставить с перемещением заслонки зольника котла;
• максимальное усилие, развиваемое цепным приводом регулятора – оно должно быть больше веса воздушной заслонки;
• диаметр резьбового соединения, который должен совпадать с диаметром посадочного гнезда (в противном случае целесообразно заранее побеспокоиться о подходящем переходнике).

Выбирая регулятор, грамотный покупатель обязательно поинтересуется, возможно ли заменить (отремонтировать) его приводной механизм без опорожнения системы отопления, так как не все модели регуляторов обладают этой функцией.

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.

Видео

Твердотопливные котлы требуют регулярного обслуживания и загрузки топлива — это их основной недостаток. Дешевые и простые модели необходимо заполнять дровами раз в несколько часов. Поэтому для отопления жилого дома чаще используют котлы длительного горения, которые могут работать на одной партии топлива несколько суток.

Особенности котлов длительного горения

За счет чего достигается столь долгий срок работы этих моделей? Значительные габариты обычно подсказывают покупателю, что дело в большем объеме загрузочной камеры. Отчасти это так, но в основе длительной работы лежит не количество топлива, а принцип его горения «сверху вниз».

При сжигании топлива горит только верхний его слой, причем горение происходит при дозированном поступлении воздуха. Яркого пламени при этом не образуется, топливо длительно и равномерно тлеет, нагревая при этом нижние слои. Поэтому котлы длительного горения не так требовательны к влажности дров и фракции угля.

Устройство котла длительного горения имеет свои особенности. Дверца загрузочной камеры расположена высоко — в верхней трети корпуса. Топливом заполняется практически все внутреннее пространство, этим объясняется большой объем загрузки. В верхней части корпуса находится дымовой патрубок, который соединяют с дымоходом.

Внизу камеры — зольник, он необходим для чистки котла. Роль поддувала, как в обычных печах, в этих моделях зольник не играет, поэтому дверца его герметична. Воздух поступает из воздушной камеры, расположенной вверху, она одновременно является рекуператором: дымовые газы нагревают ее стенки, благодаря чему в зону горения воздух поступает уже нагретым. Вверху камера оснащена заслонкой.

Чтобы дозировано поставлять воздух к поверхности горения топлива, котлы оснащены распределителем воздуха, соединенным с воздушной камерой посредством телескопически удлиняющейся трубы. По мере прогорания загрузки топлива распределитель опускается вместе с верхним горящим слоем, что обеспечивает длительный устойчивый режим подачи воздуха.

В исходное положение распределитель воздуха возвращается с помощью троса с кольцом — просто вытягивается наверх. По положению троса можно определить остаток топлива в камере загрузки.

Теплообменник в моделях длительного горения представляет собой водяную рубашку, расположенную по всем боковым поверхностям, благодаря чему теплосъем довольно эффективен. Для подачи теплоносителя в систему отопления и возврата ее в котел предусмотрены штуцера. Штуцер подачи воды в систему находится в верхней части теплообменника, возврата — в нижней, это обеспечивает естественную циркуляцию.

Котлы длительного горения могут быть оснащены автоматическим или термомеханическим регулированием. В первом случае они энергозависимы и требуют подключения к электросети. Во втором управление процессом горения происходит с помощью биметаллического регулятора тяги. Такие котлы не нуждаются в электроэнергии и могут бесперебойно работать в любых условиях.

Достоинства котлов длительного горения

• время работы на одной загрузке — до 7 суток;
• простая и надежная конструкция;
• невысокие требования к качеству топлива;
• большинство моделей не требует подключения к сети;
• цена на котлы сопоставима с ценой на пиролизные котлы.

Недостатки:

• значительные габариты;
• потребность в регулярной чистке — при тлении выделяется большое количество сажи.

Виды топлива для котлов длительного горения

Котлы длительного горения не требовательны к качеству топлива. Наибольшую эффективность они дают на антраците и буром угле, но могут работать и на дровах, брикетах и пеллетах.

Важный нюанс, на который нужно обратить внимание при покупке — максимальная длина дров. Готовые колотые дрова обычно имеют длину 40-45 см, если модель имеет меньшую длину загрузочной камеры, то дрова придется заготавливать самостоятельно или пилить на заказ.

Влажность дров не имеет столь важного значения для этого типа котлов, как для пиролизных, но при сгорании сырой древесины КПД котла будет значительно ниже, а количество сажи и копоти сильно увеличится. Кроме того, при высокой влажности дыма водяные пары способны конденсироваться на стенках дымохода и взаимодействовать с сажей, образуя угольную кислоту. Со временем кислота разрушит стенки дымохода, и он потребует замены.

Пеллеты и топливные брикеты в котлах длительного горения можно использовать без предварительной подготовки, размер гранул значения не имеет, а влажность этого топлива находится в рамках 20%, что для этих моделей вполне приемлемо. Бурый уголь и антрацит средней фракции также не требуют дополнительной подготовки, крупные куски перед загрузкой нужно раздробить.

Не рекомендуется использовать в котлах длительного горения влажный опил и строительный мусор — топливная камера и дымоход при их использовании сильно засоряются!

Обзор моделей котлов длительного горения

На рынке представлены котлы различных производителей, и заявленные характеристики у них похожи, поэтому сделать выбор порой сложно. Ниже приведен обзор наиболее популярных моделей.

Котлы Liepsnele, Литва

Модельный ряд котлов длительного горения от этого производителя включает универсальные модели с мощностью от 10 до 40 кВт, они могут работать на угле, дровах, опилках, стружке, топливных пеллетах и прессованных брикетах.

Конструкция котлов относится к классическому шахтному типу с верхним горением. Котлы Liepsnele энергонезависимы, обладают высоким КПД — он составляет не менее 90% на любом из режимов работы и при любом топливе.

Краткие технические характеристики:

Мощность, кВт	от 10 до 40
Отапливаемая площадь, м²	от 70 до 400
Время непрерывной работы на дровах	до 48 часов
Время непрерывной работы на угле	до 7 суток
Объем загрузки дров, кг	от 25 до 75, в зависимости от модели
Длина дров, см	от 25 до 55
Объем загрузки угля, кг	от 75 до 220
Цена, руб	102 000-123 000

Видео: монтаж и подключение отопительного оборудования Liepsnele

Котлы SWaG, Украина

Шахтные универсальные модели длительного горения, оснащенный электронным блоком управления, позволяющим точно регулировать режимы горения. Ряд мощностей — от 10 до 50 кВт. Котлы оснащены турбиной, нагнетающей воздух в зону горения, что повышает его эффективность при розжиге и в режиме разогрева системы. Котлы укомплектованы группой безопасности, включающей клапан сброса давления и воздухоотводчик, а также термометром.

Краткие технические характеристики:

Мощность, кВт	от 10 до 50
Отапливаемая площадь, м²	от 120 до 550
Время непрерывной работы на дровах	от 12 до 36 часов
Время непрерывной работы на угле	от 3 до 6 суток
Объем загрузки топлива, кг	от 70 до 400, в зависимости от модели
Потребление электроэнергии в час, Вт	от 83 до 100
Цена, руб	27 000-110 000

В котлах SWaG, наряду с основным топливом, можно сжигать опил, солому, щепу и другие отходы, смешивая их с углем или дровами. Нельзя использовать пыльный мелкий уголь, склонный к спеканию и коксованию — работа котла будет неустойчивой и неэффективной.

Видео: описание котлов SwaG

Котлы Stropuva, Болгария

Классические агрегаты верхнего горения, шахтного типа для отопления жилых и промышленных объектов. Оснащены биметаллическим регулятором тяги, что избавляет от необходимости подключения к электрической сети. Модельный ряд универсальных котлов представлен моделями от 8 до 40 кВт.

Краткие технические характеристики:

Мощность, кВт	от 8 до 40
Отапливаемая площадь, м²	от 30 до 400
Время непрерывной работы на дровах	от 18 до 31 часа
Время непрерывной работы на угле	от 3 до 5 суток
Объем загрузки дров, кг	от 30 до 80
Длина дров, см	от 45 до 55
Объем загрузки угля, кг	от 70 до 180
Цена, руб	54 000-110 000

Котлы Stropuva отличает повышенная безопасность и устойчивость к гидроудару — при резком перегреве стенки корпуса не повреждаются, деформация направлена вовнутрь.

Видео: модели длительного горения Stropuva

Котлы Неделька, Россия

Котлы отечественного производства, способные работать на одной загрузке угля в течение 6-7 суток. Обладают высоким КПД — до 92%, автоматика котла позволяет точно регулировать температуру сетевой воды и микроклимат в помещениях дома.

Котел имеет прямоугольную форму с загрузочной дверцей в верхней плоскости. Тип горения в котле верхний, для более полного теплосъема предусмотрен дымооборот — каналы, по которым проходят нагретые дымовые газы.

Теплообменник котла «Неделька» многоходовой, что обеспечивает максимальный отвод тепла от наиболее нагреваемых поверхностей. Топка оснащена колосниковой решеткой и двумя прочистными дверцами: через одну, расположенную в топливной камере, удаляют продукты горения из топки, через вторую — из зольника.

В верхней части расположен микропроцессорный блок управления, управляющий вентилятором наддува. Он регулирует подачу воздуха в камеру, а следовательно, и режим горения. При отключении электроэнергии котел затухает, при ее включении способен разгореться вновь без вмешательства человека. Управление простое — достаточно выставить желаемую температуру в помещениях, в которых установлены датчики.

Требования к качеству топлива у агрегатов «Неделька» невысоки: в них можно сжигать уголь и дрова, пеллетные гранулы, щепу, отходы строительства. Наибольшая эффективность и длительность горения достигается при работе на угле, к качеству которого не предъявляется особых требований — эффективный наддув способен разжечь любую фракцию угля.

Для частных домов рекомендованы три модели котлов: КО-60 — для дома площадью от 100 до 300 квадратных метров, КО-90 — от 200 до 400 квадратных метров и КО-110 — от 250 до 600 квадратных метров. При этом чем больше площадь, тем меньше время горения котла на одной загрузке, поэтому лучше выбирать более мощный котел.

Цены на котлы «Неделька», в зависимости от модификации — от 110 до 220 тысяч рублей.

Котлы «Неделька» не требуют обслуживания между загрузками. Весь процесс горения регулируется в них микропроцессорным блоком.

Котел «Неделька», видео

Правильный выбор подходящей модели твердотопливного оборудования позволит забыть о ежедневной загрузке, чистке и обслуживании отопительного оборудования. Современные котлы надежны, безопасны и не требуют контроля. Достаточно раз в несколько дней прочистить агрегат от золы и пепла и загрузить новую партию топлива, после чего всю неделю в доме будет тепло и комфортно.

Всем привет! Этот пост посвящен устройствам, которые управляют подачей воздуха в твердотопливный котел. Предназначены они для того, чтобы продлить процесс горения топлива и не допустить закипания теплоносителя внутри котла. Практически на всех современных твердотопливных котлах существует возможность подключения одного из этих устройств. Начнем их рассмотрение от простого к сложному, а наиболее простым из них является регулятор тяги.

Как работает регулятор тяги?

Внутри регулятора тяги есть термочувствительный элемент, который расширяется или сжимается в зависимости от температуры. Термочувствительный элемент соединен с рычагом, который опускает и поднимает заслонку на поддувале котла. Сама заслонка соединяется с рычагом при помощи металлической цепочки. Общий вид регулятора тяги изображен ниже на рисунке:

На картинке вместе с регулятором изображена гильза, в которую он вставляется. Эта гильза сильно упрощает жизнь при поломке регулятора — его можно будет снять для ремонта или замены и при этом не нужно будет полностью сливать теплоноситель из системы. Мелочь, но жизнь упрощает очень сильно.

Следующий рисунок поясняет конструктивное строение регулятора:

Как видно, устройство чисто механическое. В регуляторе нет ничего электрического, а значит при отключении света вам не придется думать о том какую мощность он потребляет и можно ли его подключать к вашему генератору или источнику бесперебойного питания.

С другой стороны, принцип работы такого устройства примитивный и не предполагает сверхточной настройки. Она делается при помощи поворота рукоятки и погрешность такой регулировки может составлять несколько градусов. Если вам не нужна особая точность, то это устройство вполне подойдет вам по соотношению цена-качество.

Как работает турбосет для твердотопливного котла?

Для тех, кто раньше не слышал такого слова, дам определение. Турбосет — устройство управляющее горением топлива внутри котла. Состоит он из следующих частей:

• Вентилятор — устанавливается на поддувало котла и регулирует подачу воздуха в котел.
• Контроллер — управляет работой вентилятора по заданным параметрам (например, температуре) или по программе (например, программа розжига котла).

Выглядит это устройство следующим образом:

С помощью этого хитрого устройства вы превратите обычный твердотопливный котел в полуавтоматический. Часто покупка обычного котла и турбосета обходится гораздо дешевле, чем покупка полноценного полуавтоматического котла. Но все-таки, специально сконструированный котел будет лучше, чем подобное решение.

Турбосет поддерживает следующие режимы:

• Розжиг — в этом режиме вентилятор работает до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура теплоносителя. При этом контроллер постепенно снижает количество оборотов при приближении к заданной температуре.
• Горение — в этом режиме вентилятор работает периодически, включаясь при падении температуры теплоносителя ниже нижнего порогового значения. Выключение вентилятора происходит соответственно при достижении верхнего порога температуры.
• Гашение — при прогорании топлива температура теплоносителя постепенно падает. Так как его нечем становится греть и при падении температуры ниже заранее определенной планки более чем на час (или другой заранее заданный отрезок времени). После начала этого режима вентилятор не включается.

Как видим, контроллер может включать и отключать вентилятор, но этим его функционал не ограничивается. Турбосет может управлять циркуляционными насосами для отопления и горячего водоснабжения, а также к нему возможно подключить комнатный термостат и GSM-модуль. Последний поможет вам дистанционно контролировать работу вашей системы отопления.

Итоги статьи.

Если сравнивать механический регулятор тяги и турбосет, то первый наиболее простое устройство, в котором нет никакой электроники. Это положительно сказывается на его надежности. Но при всей надежности регулятор тяги выполняет всего одну функцию — регулировку подачи первичного воздуха. Напротив, турбосет выполняет сразу несколько разных функций управления и позволяет их автоматизировать.

Главным преимуществом механического регулятора тяги является его доступная цена (обычно не больше 3 тысяч рублей), а турбосет будет стоить в 5-10 раз дороже. Платить такие большие деньги стоит, если у вас большой дом или коттедж. Оборудование окупит само себя, экономя вам топливо.

На этом все, пишите свои вопросы в комментариях и делитесь статьей с друзьями в социальных сетях!