Автоматика твердотопливного котла

В отличие от газовых твердотопливные котлы имеют существенный недостаток – в них трудно контролировать и регулировать температуру горения топлива. В котлах старого образца вообще это было невозможно: загрузили топливо, разгорелось, теплоноситель нагрелся по максимуму и продолжает быть таким, пока топливо не прогорит, - и с тем, что в доме жара, ничего нельзя было поделать… ну, кроме открывания форточек. Топливо сгорело – в доме постепенно похолодало – загружай и зажигай заново… ах, да, сперва ещё золу выгрести от предыдущей топки (по моим наблюдениям, мысль об этом больше всего напрягает современников). «Нормальному» же человеку хочется чаще загружать свой ЖКТ и всесторонне дрочить эмоции, наполняя свою пустоту чужой личной жизнью, а в остальном - напрягаться как можно меньше и реже. И в этом ему обязана помогать автоматика для твердотопливного котла. А бывает ли таковая в «природе»? И если да, то что собой представляет? Ответы читайте дальше.

Самая простая автоматика для твердотопливных котлов

По сути, единственным способом регулирования интенсивности горения топлива в твердотопливном котле является открывание/закрывание дверцы топливника или поддувала. Чтобы этим не заниматься самому, то и дело посещая котельную, умельцы придумали весьма простенькое устройство. Это устройство  вкручивается в корпус котла. Можно это устройство назвать термостатом, потому что, как прочие термостаты, оно имеет градуировку и возможность по ней задать желаемую температуру теплоносителя:

термостат для твердотопливного котла

Как видно на фото вверху и ниже, устройство имеет рычаг, к которому прикреплена цепочка, второй конец цепочки связан с поддувальной дверцей:

автоматика твердотопливного котла

Когда температура теплоносителя достигает заданной, рычаг термостата поворачивается, тянет/отпускает цепочку – дверца поддувала прикрывается/приоткрывается. В соответствии со степенью «открытости» дверцы воздуха поступает больше или меньше, и огонь горит сильнее или слабее, отчего теплоноситель нагревается сильнее или слабее.

Как работает такой термостат? Рукояткой на корпусе термостата выставляем нужную температуру теплоносителя. С термостатом связан датчик температуры, помещаемый в теплоноситель в котле. При отклонении температуры теплоносителя от заданного значения внутри корпуса термостата поворачивается механизм, связанный с рычагом. К рычагу прикреплена цепочка, соединённая с дверце подувала. Как видим, устройство и работа такой автоматики весьма не хитрые.

Обвязка твердотопливного котла с котлом, работающим на другом топливе

В общем-то, обвязка всех котлов одинакова – не зависимо от вида топлива. Всё же приведу пару схем для твердотопливного котла, т. к. при его автоматизации приходится кое-что добавлять.

Первая схема такая:

схема обвязки твердотопливного котла

В одну систему с твердотопливным котлом подключен котёл, работающий на другом топливе (дизельный, газовый, электрический). Обычно это электрокотёл, т. к. его включение проще всего автоматизировать; опять же, наверное, мало кто поставит котёл на дровах, если с газом нет проблем. Роль второго котла очевидна: когда хозяев нет дома, а топливо в основном котле сгорело, включается дополнительный котёл. Его задача – просто поддерживать плюсовую температуру теплоносителя, чтобы система отопления не разморозилась.

Смотрим схему дальше.

Как и положено, перед котлом на обратке установлен циркуляционный насос, толкающий воду в котёл. Теплоноситель в котле нагревается и через балансировочный кран БК1 поступает в ближайший к котлу радиатор, работающий по естественной циркуляции – без насоса! Это очень важный радиатор в системе с твердотопливным котлом, т. к. спасает от перегрева при отключенном насосе. То есть это защитный радиатор. На нём термовентиль НЕ ставится!

В этой схеме также есть бойлер косвенного нагрева для получения горячей воды для водопровода.

Отдав часть тепла в бойлере, теплоноситель направляется к радиаторам.

При желании и необходимости можно в эту схему включить водяной теплый пол. Только на входе в контур пола нужно обязательно поставить термостатических двухходовой клапан (на схеме Т2-20-50). Этот клапан регулирует подачу теплоносителя в контуры теплого пола: открывает, если температура теплоносителя соответствует заданному значению, и закрывает, если теплоноситель слишком горячий. Ну и для циркуляции теплоносителя в теплом полу нужен циркуляционный насос.

БК2 и БК3 – краны (вентили) для регулирования проходящего потока.

Важно! Для этой задачи нужны задвижки или балансировочные вентили, но не шаровые краны.

Задача этих вентилей – распределять поток от насоса так, чтобы его хватало и тёплым полам и котлу. Объём потока регулируется изменением скорости насоса.

БК1 – кран защитного радиатора. Этим краном выполняется настройка так, чтобы обратка от защитного радиатора была градусов на 40 холоднее подачи на него.

Обвязка твердотопливного котла без вспомогательного котла

В следующей схеме вспомогательный котёл не используется:

схема обвязки твердотопливного котла

Полагаю, пользуясь разъяснениями к предыдущей схеме, можно понять работу и этой. Я просто перечислю, что здесь есть и под каким номером: 2 – предохранительный клапан; 4 – двухходовой клапан, соединённый датчиком температуры с циркуляционным насосом; этот датчик работает на теплый пол, контролируя температуру в нём; 5 – трехходовой клапан, от которого идёт провод к датчику; этот клапан контролирует возвращающуюся температуру, если она высока, то клапан не пускает теплоноситель в обратку, а направляет снова в подачу; 6 – балансировочный кран; БР – расширительный бак.

Вот фото той же схемы:

обвязка твердотопливного котла

Понятно, что тёплый пол легко из схемы исключить, тогда вся схема будет ещё проще.

Выбор мощности циркуляционного насоса по мощности котла

Для котлов мощностью до 10 кВт достаточная мощность насоса 25…60 Вт.

При мощности котла до 20 кВт мощность насоса выбираем в диапазоне 40…80 Вт.

Ну а для котлов в 40 кВт насос уже должен быть мощностью от 50 до 100 Вт.

Другие устройства автоматики твердотопливного котла

Кроме термостата, с которым мы познакомились выше, для автоматизации твердотопливных котлов применяются следующие устройства.

Балансировочный кран:

балансировочный кран

Как уже упоминалось при разборе первой схемы обвязки, такие краны регулируют проток теплоносителя. Виды балансировочных кранов есть разные, на фото кран с расходомером.

Трёхходовой клапан:

трехходовой клапан

С помощь чёрной «крышечки» задаётся нужная температура теплоносителя. При установке трёхходовых клапанов нужно руководствоваться схемами, как правило, нанесёнными на их корпусах.

Термоголовка с выносным датчиком температуры:

термоголовка с выносным датчиком температуры

Выносной датчик можно поместить в тёплый пол или на трубопровод. Датчик определяет температуру и даёт команду открыть или закрыть клапан.

Ну и ещё одну важную тему затронем здесь...

Как защитить твердотопливный котёл от перегрева?

Как уже указывалось при описании минусов твердотопливного котла, один из них – инерционность сгорания топлива. Говоря просто, горение невозможно остановить в один момент, как это делается, например, в газовом котле: повернул рукоятку – огонь погас. Поэтому нужно обязательно предусмотреть вероятность перегрева теплоносителя и самого котла. Что можно сделать?

Первое. В самом котле или после него можно поставить теплообменник, в котором теплоноситель будет охлаждаться с помощью холодной воды из системы водоснабжения.

Второе и, наверное, самое простое и логичное, - установить тепловой аккумулятор, в котором избыточное тепло будет накапливаться. Да, для твердотопливного котла такой аккумулятор нужен весьма приличной ёмкости: 40 л на 1 кВт мощности котла. Т. е., если котёл мощностью, например, 15 кВт (возьмём минимальную), то минимальный объём теплового накопителя должен быть таким:

40 л * 15 кВт = 600 л.

Но что поделаешь, по-моему, лучше вложиться в котельную попросторней, чем в ремонт системы отопления, а то и всего дома после пожара…

В системах отопления водяным теплым полом проблема защиты теплого пола от перегрева при использовании твердотопливников стоит очень остро, поэтому рекомендую посмотреть, какие есть для этого решения в отдельной статье. Возможно, в дополнение к предложенным выше способам вы там найдёте что-то ещё.

В общем, автоматизация твердотопливного котла достигается практически при помощи такого же оборудования, какое используется для котлов газовых.

автоматика твердотопливного котла

<< Автоматика для твердотопливных котлов | Монтаж отопления >>

насосы для отопления, расширительный бак на отопление, группа безопасности для отопления блок безопасности, автоматический воздухоотводчик, гребёнка отопления коллектор, регулятор батареи отопления термостатическая головка, термостат для отопления, комнатный терморегулятор, гидрострелка для отопления, подпитка системы отопления