Как защитить твердотопливный котел от перегрева и конденсата

Технологические требования

Необходимо соблюдать следующие технические требования:

Должен быть предусмотрен специальный участок, чтобы разогнать дым. Он представляет собой вертикальную трубу, устанавливаемую за патрубком твердотопливного котла. Разгоночный участок делается высотой один метр.
Дымоход устанавливается только вертикально. Допускается отклонение не более 30 градусов.
Запрещается наличие прогибов.
Очень важна длина (3 — 6 метров).
Допускается наличие трех горизонтальных участков. Причем длина каждого не должна превышать полметра.
Возвышение оголовка над крышей должно превышать 100 см.
Крепление трубы к стене, выполняется с шагом 1,5 метра.
Для создания герметичного стыка, трубы обильно смазывают термостойким герметиком.

Чтобы получить идеальную тягу, необходимо чтобы в конструкции дымохода было минимальное количество поворотов. Наилучшим считается ровная труба.

Дымоход можно устанавливать внутри здания или за его пределами. Для первого варианта, необходимо защитить трубу, чтобы она не соприкасалась с горючими материалами. Используется специальный металлический экран, устанавливаемый в месте прохождения трубы через перекрытие. Дымоход должен находиться от стены на расстоянии более 25 см.

Намного безопаснее выглядят наружные конструкции. Их намного проще обслуживать. Мастера считают этот метод самым предпочтительным.

Обвязка твердотопливного котла для чайников, или с чего начинать при проектировании теплового узла

Основным тезисом нашего исследования будет поиск наиболее простого и надежного способа оборудования котельной таким образом что бы по максимуму исключить из проекта насосы и затворно регулирующую арматуру там где можно обойтись только трубами и естественной циркуляции теплоносителя за счет конвекции. При обвязке твердотопливного котла, первое о чем необходимо помнить это безопасность его эксплуатации. Твердотопливный котел невозможно просто выключить как газовый или электрический – мгновенно, температура в нем может достигать 120 градусов. Поэтому к правильной обвязке твердотопливного котла нужно отнестись с особой ответственностью в отличии от газа и электричества.

Для этого рассмотрим самый первый и наиболее важный элемент обвязки это гравитационный контур по которому теплоноситель должен циркулировать при любых аварийных условия например внезапное отключение электричества и невозможность прокачивания по системе теплоносителя в принудительном порядке, при помощи насосного оборудования.

Для этого рассмотрим рисунок на котором изображен естественной гравитационный контур с циркуляцией теплоносителя от котла к буферной емкости в которой скапливается тепло.

Рис. 1

На схеме изображенной выше мы видим что котел подключенный к бойлеру гравитационным, самотечным контуром не перегреется при аварийном отключении электричества и не возникнет опасения за возможность возникновения пожара.

В качестве приемника тепла в данной схеме используется буферная емкость которая принимает на себя все производимое котлом тепло.

Однако в этой схеме не хватает перемычки или гидрострелки для того что бы запустить котел на полную и при этом температурная разница теплоносителя в подаче не отличалась от температуры (обратки) обратного потока теплоносителя более чем на десять градусов. Для этого мы установим перемычку.

Рис. 2

На рисунке 2 мы добавили в контур естественного циркулирования – дополнительную перемычку. Которая разделила контур естественной циркуляции на первичное и вторичное кольцо.. Во вторичном кольце мы допускаем температурную разницу более десяти градусов а в первичном такой температурной разницы возникать не будет. Первичный контур защищает котел от попадания в него через обратку слишком холодного потока теплоносителя за счет подмеса в него тепла из подачи. (По правилам эксплуатации любого котла, температурная разница обратки и подачи не должна быть более десяти градусов).

Схема принципиальная поэтому на рисунках не отображены диаметры сечения труб. Однако следует обвязывать котловой контур максимально большим диаметром трубы, желательно металлом. А последующие – второстепенные, более узким для того что бы увеличить сопротивление вторичных контуров отопления что позволит создать условия при которых нам не нужен трехходовой регулирующий клапан который требует обслуживания и стоит не дешево. Система должна быть простой и надежной.

Какой должна быть буферная емкость? Буферная емкость расчитывается по формуле 1 кВат котловой мощности на 20-40 литров объема бака бойлера.

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления

Основные особенности системы отопления с твердотопливным котлом:

Температура на подающей линии котла должна быть 80-90°С.
В котловой контур рекомендуется установить Laddomat 21/20 или термоклапан с насосом, чтобы температура на возвратной линии котла была не ниже 65°С. Это предотвратит конденсацию кислот и смол и продлит срок службы котла.
Насос котлового контура должен управляться отдельным термостатом на температуру 70 — 80°С. Циркуляционный насос системы отопления должен работать одновременно с котловым. Это необходимо для предотвращения охлаждения котла через возвратную линию. Это не касается случаев, когда в системе имеется теплоаккумулятор. В этом случае холодный теплоноситель будет поступать в него, а не в котел.
Необходимо предусмотреть защиту котла от перегрева при отключении электропитания, так как остановить горение топлива моментально не представляется возможным.
Не рекомендуется эксплуатировать котел на пониженной мощности в течение длительного времени, так как при этом будут образоваться деготь и кислоты, что вызывает коррозию котла и сокращает его срок службы.
Котел должен быть установлен в сухом и хорошо проветриваемом помещении. Вокруг котла должно быть достаточно места для его обхода.
Дымоход котла должен быть хорошо утеплен во избежание образования конденсата, а также повышенного образования сажи и смол.
Дымоход должен обеспечивать достаточную тягу, предписанную производителем котла (указана в паспорте). Если тяга меньше требуемой, образуется больше смол и дегтя, уменьшается срок службы котла и его производительность, дым может попадать в помещение. В этом случае рекомендуется нарастить дымоход, либо уменьшить его сечение (вкладыш в трубу), либо установить дефлектор или вытяжной вентилятор.
Если тяга больше требуемой, уменьшается КПД котла (тепло буквально вылетает в трубу) и расходуется больше топлива. Для уменьшения тяги на выходе из котла устанавливается дроссельная заслонка.

Как предохранить котел от перегрева? Варианты:

Установить Laddomat 21/20.
Установить в котел защитный контур от перегрева с клапаном и подключить его к водопроводу.
Установить источник бесперебойного питания (ИБП) и подключить к нему циркуляционный насос.
Смонтировать один дополнительный контур с радиатором, работающий по принципу естественной циркуляции. Можно разместить его, например, в котельной.


Клапан защиты от перегрева WATTS STS 20	Клапан защиты от перегрева Regulus DBV 1	Схема подключения клапана Regulus DBV 1

Оптимальный вариант подключения твердотопливного котла – с буферной емкостью (теплоаккумулятором). Если нет возможности установить полноценный теплоаккумулятор расчетной емкости, то даже небольшой аккумулятор на 500 л будет весьма полезен для вашей системы отопления.

Рекомендация №2: обеспечить необходимые опоры и наклон паропровода

Если опора трубопровода (напр., подвеска для труб) находится слишком далеко, труба может провисать под тяжестью собственного веса

Такого рода проблемы могут привести к образованию конденсата в нежелательных местах, даже если трубопровод установлен под небольшим наклоном, именно поэтому важно:

установить опоры трубопровода через соответствующие интервалы и
установить трубопроводы с уклоном не менее 1:100.

Кроме того, следует соблюдать осторожность при использовании карниза здания для регулировки наклона, поскольку сами карнизы могут быть слегка наклонены, что может отрицательно повлиять на поток конденсата и дренаж

Если у трубопровода нет опоры, он может прогнуться, что приведет к образованию конденсата.

Трубопроводы не должны устанавливаться параллельно земле, т.к. это может затруднить проход потока конденсата.

Защита твердотопливных котлов от перегрева с помощью радиатора отопления

В качестве радиатора охлаждения здесь использован стальной панельный радиатор 22 типа размером 500х600 мм.

Я решил провести тест: проверить, за сколько времени закипит котёл, если отключить циркуляционный насос. У нас котёл Стропува, и горит он около суток.

Почему обязательно нужно делать опрессовку отопления после монтажа

Поэтому наш тест пройдёт в два этапа:

День 1. Растапливаем котёл, ждём, когда он наберёт температуру 60 градусов и отключаем циркуляционный насос. Засекаем время, за которое теплоноситель в котле нагреется до 100 градусов.
День 2. Из схемы обвязки убираем радиатор, растапливаем котёл и отключаем циркуляционный насос. Засекаем время, за которое теплоноситель в котле нагреется до 100 градусов.

О системе отопления в этом доме

В этом доме нет котельной. Заказчик решил разместить котёл на кухне. Я несколько раз пытался его отговорить, но, как говорится, «хозяин — барин». Думаю, через некоторое время он передумает.

Заказчик выбрал дровяную версию котла Stropuva, мощностью 15 кВт. За котлом размещается радиатор охлаждения и обвязка котла, выполненная из меди.

В обвязке установлен трёхходовый термостатический клапан, защищающий обратку котла от охлаждения. Обвязка котла состоит из трёх контуров. Первый контур обслуживает радиаторы. Здесь реализована коллекторная разводка трубопроводов для радиаторов. Коллекторная группа размещена за стеной, в помещении ванной.

Второй контур — тёплые полы. Насосно-смесительный узел размещён за котлом, ниже радиатора охлаждения. Коллекторная группа тёплых полов также размещена в помещении ванной. Третий контур — загрузка бойлера косвенного нагрева.

Он ещё не установлен. Но для него в обвязке котла есть специальные краны. В помещении ванной мы разместили коллекторные группы. Тёплые полы укрывают помещения кухни, ванной, коридор и прихожую. Радиаторы установлены в спальных комнатах и гостиной.

День 1. Испытание котла с радиатором

Котёл нагрелся до 60 градусов, я отключил циркуляционный насос и стал ждать, когда температура в котле поднимется до 100 градусов. За полчаса температура на котле поднялась до 95 градусов и остановилась.

Прошло 3 часа с момента отключения насоса, и температура на котле не поднялась выше 95 градусов. Дольше ждать не стал, запустил циркуляционный насос в штатном режиме.

День 2. Испытание котла без радиатора

Котёл нагрелся до 60 градусов, отключаю циркуляционный насос и жду, когда температура в котле поднимется до 100 градусов. Без радиатора температура в котле поднялась до 100 градусов чуть больше, чем за 30 минут. Включил циркуляционный насос.

Оказывается, радиатор соединённый с котлом самотёком защищает от закипания. Наш эксперимент можно посмотреть в видео.

Видео об альтернативных источниках отопления

Ролик об изготовлении ветрогенератора своими руками:

Видео о комбинировании альтернативных источников для получения электричества в небольшом загородном доме:

Небольшое видео об использовании теплового насоса:

Отказаться от традиционных источников отопления вполне реально. Для этого нужно внимательно подобрать альтернативу или скомбинировать несколько, исходя из особенностей местности, площади своего загородного дома и придомовой территории. Энергия солнца, земли, сила ветра, утилизация бытовых отходов растительного и животного происхождения вполне способны стать достойной заменой газу, углю, дровам и платному электричеству. опубликовано econet.ru

Чем вреден конденсат

На первый взгляд нет ничего страшного в том, что какое-то количество воды появляется внутри котла. Рано или поздно она всё равно испарится под действием высоких температур дымовых газов. Однако, здесь не всё так просто. На самом деле, в состав конденсата входит не чистая вода, а слабый раствор кислот. Кроме того, полного испарения конденсата может так и не случиться, если он появляется в слишком больших количествах.

Несмотря на низкую концентрацию, кислоты в составе конденсата способны разъесть металлический корпус котла даже за один сезон активной эксплуатации агрегата. В правильно настроенной системе отопления такого никогда не случится. Но обвязка теплогенератора, выполненная с ошибками приводит к тому, что конденсат образуется в течение всего времени работы котла. В результате этого он накапливается, и непрерывно воздействует на металлические поверхности, постепенно разрушая их.

Вторая проблема, связанная с появлением конденсата в том, что на него начинают налипать частицы сажи. В процессе сгорания топлива в дымовые газы выбрасывается некоторое количество сажи, большая часть которой выходит из котла по дымоходу на улицу. Однако, если на поверхности теплообменника находится какое-то количество конденсата, то небольшой процент сажи постоянно прилипает к этим каплям.

В итоге, со временем на теплообменнике возникает достаточно плотный слой. Если, к тому же, в процессе эксплуатации теплогенератора используются влажные дрова, этот налёт содержит в себе ещё и различные горючие смолы. Постепенное утолщение такой корки приводит к падению КПД котла, так как она изолирует металлический корпус теплообменника от тепла разогретых газов. Температура из топки на теплоноситель передаётся всё хуже и хуже с каждым последующим включением теплогенератора.

В техобслуживании теплогенератора есть одна особенность, которая не так очевидна на первый взгляд, но становится главной причиной слишком редкой чистки котла. Речь идёт о том, что современные твердотопливные агрегаты имеют достаточно сложную структуру, которая специально рассчитывается для повышения КПД устройства.

В результате, большое количество запутанных витиеватых ходов внутри котла значительно осложняет процесс его чистки. От чего со временем пропадает всякое желание выполнять данную процедуру с необходимой регулярностью. По этой же причине к некоторым местам конструкции и вовсе невозможно получить доступ, что ещё раз подтверждает необходимость решения проблемы с конденсатом.

Кау строен термостатический клапан

Термостатические клапаны бывают двух видов:

смесительные – поступающий в клапан поток А распределяется на поток В и поток АВ
распределительный – поступающий в клапан поток А распределяется на 2 потока

Смесительный клапан устанавливается на обратный трубопровод, а распределительный клапан устанавливается на подающий трубопровод. Управляет работой клапана термоголовка с термоколбой.

Термостатический клапан

Термоколба с помощью специальной гильзы крепится на поверхности обратного трубопровода в непосредственной близости к котлу отопления. Внутри колбы находится рабочее тело, температура которого равна температуре теплоносителя перед входом в котел. Если температура теплоносителя растет, рабочее тело увеличивается в объеме, и, наоборот, при снижении температуры теплоносителя объем рабочего тела уменьшается. Расширяясь или сжимаясь, рабочее тело давит на шток, закрывая или открывая термостатический клапан.

С помощью термоголовки можно установить некоторую температуру, выше (ниже) которой нагрев теплоносителя производиться не будет. Как устанавливать температуру, выбирая режимы работы термоголовки, подробно рассказано в инструкции к ней.

Еще одна особенность термостатического клапана состоит в том, что он уменьшает поток движения теплоносителя к котлу, но никогда не перекрывает его и не открывает полностью, предохраняя котел от перегрева и закипания. Полностью закрытым клапан бывает только в момент запуска котла.

Рекомендация №1: тщательно выбирать расположение конденсатоотводчика.

Даже в тех случаях, когда парораспределительные магистрали идут по прямой, конденсатоотводчики всегда следует устанавливать через каждые 30-50 метров, а также на дне райзера или колодца

Особое внимание также следует уделить установке конденсатоотводчиков в местах, где существует вероятность скопления конденсата, чтобы он не перекрывал площадь поперечного сечения трубы, тем самым набирая исключительно высокую скорость

Конденсатоотводчики следует устанавливать в следующих случаях:

Конденсатоотводчики следует устанавливать на паромагистрали через каждые 30 – 50 метров.

Перед редукционными и регулирующими клапанами

Конденсатоотводчик следует устанавливать непосредственно перед редукционными клапанами / регулирующими клапанами, чтобы предотвратить накопление конденсата при закрытии клапана. Конденсатоотводчик также помогает уменьшить эрозию седла клапана, вызванную конденсатом. Аналогичным образом, конденсатоотводчики помещают между двумя редукционными клапанами в серийной установке для удаления конденсата, оказавшегося между клапанами во время работы или отключения.

Перед ручными клапанами, которые долго были закрыты

Конденсатоотводчики следует устанавливать перед закрытыми в течение долгого времени ручными клапанами, чтобы избежать скопления конденсата, который при открытии клапана может на высокой скорости попасть в трубопровод. Аналогично конденсатоотводчики стоит устанавливать в конце трубопровода (паромагистрали) для дренирования, что поможет обеспечить безопасную и эффективную работу.

В нижней части вертикальных подъёмов или сборников

Конденсатоотводчик надо устанавливать в нижней части вертикальных секций трубопровода, т.к. из-за гравитации и изменений направления конденсат может накапливаться там.

Правила эксплуатации водонагревателя

Основным руководящим документом для пользователя является инструкция по эксплуатации от производителя, поставляемая вместе с оборудованием. Необходимо внимательно ознакомиться с содержанием документа, чтобы понять все нюансы управления работой накопительного водонагревателя. В инструкции подробно описаны все рабочие режимы, даны рекомендации по настройке. Основным моментом настройки выступает правильный выбор температурного режима

Важно разобраться с внешней сигнализацией, оповещающей пользователя о состоянии бойлера и текущем режиме работы

С особым вниманием следует отнестись к правилам эксплуатации газового водонагревателя. Необходимо регулярно проверять состояние дымоотводящей системы, при необходимости производить ее очистку

Специалисты Торгового Дома «СтройОбъектСнаб» всегда готовы помочь своим покупателям и объяснить правила эксплуатации выбранной Вами модели водонагревателя.

Откуда берется конденсат

Что такое конденсат? Первое, о чем мы думаем, услышав слово «конденсат» – это вода. Да, это жидкость, которая образуется на стенках поверхности в виде капель. Однако для конденсата в отопительной системе при сгорании топлива свойственна другая химическая структура. Он состоит из кислоты низкой концентрации. Откуда он берется? Причин для этого несколько:

Во-первых, вода выделяется из воздуха, попавшего в котел, температура которой значительно меньше, чем у выделяющихся газов при сгорании топлива, поэтому она оседает на металлических стенках теплооборудования.
Во-вторых, при запуске твердотопливного котла вода, которая находится в системе, еще холодная, а та, что в котле, намного быстрее прогревается. В результате большой разницы температур образовывается конденсат.
В-третьих, при использовании влажных дров для растопки также выделяется влага, которая впоследствии оседает на стенках дымохода. Хотя производителями указано, что процент влажности дров не должен превышать 20%, однако не все пользователи твердотопливных котлов соблюдают данное требование.
В-четвертых, в дымоходе образованию смолянистых капель служит использование топлива на основе смолянистых пород, например, сосны и ели.

Но кроме вышеуказанных причин есть наиболее частая, которая быстро приводит к разрушению стенок котла, теплообменника и дымохода – это неправильно рассчитанная мощность твердотопливного котла.

Как это происходит на практике? Зачастую пользователи заведомо устанавливают более мощный котел, чтобы оттянуть время вбрасывания очередной порции топлива, однако не задумываются о том, что в камере сжигания из-за сниженной потребности оно сгорает не до конца, а просто более длительно тлеет. Результатом медленного тления становится образование на внутренних стенках котла капель смолы, которые не испаряются, застывают и со временем превращаются в одну большую корку, что снижает эффективность работы котла и приводит к прогниванию его стенок.

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

Нет предохранительного клапана — это устройство ставят на выходе котла. С его помощью происходит сброс лишнего теплоносителя при его закипании. Если этот клапан не установить, возможен разрыв труб, радиаторов, теплообменника, расширительного бака (если он закрытого типа).
Нет воздухоотводчика. Если система открытого типа (расширительный бак в этом случае просто емкость с крышкой), воздух может выходить через расширительный бак. Но при разветвленной системе необходимы дополнительные устройства для отведения воздуха на радиаторах.

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

Невысокая эффективность и невозможность регулировки. Скорость движения теплоносителя в таких системах невысокая. Поэтому добиться высокой эффективности не получается. Регулировать ее тоже нет возможности. Так что подстроиться под погодные условия невозможно.
Каждый раз когда система разогревается ( утром, например), температура теплоносителя в обратке очень низкая. Из-за этого образуется конденсат, разъедающий теплообменник. И бороться с этим нет возможности.
Неэстетичность исполнения. Для обеспечения циркуляции трубы подачи должны располагаться выше радиаторов. Обвязка твердотопливного котла в гравитационной системе делается трубой 32 мм или более. Иногда подачу тянут над ними — на уровне метра (или чуть выше) от пола, иногда — пускают под потолком. А трубы имеют немалый диаметр, так что вид тот еще.

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

Базовая схема обвязки твердотопливного котла

Для наилучшего понимания процессов, что происходят во время работы теплогенератора, мы покажем на рисунке его обвязку, а затем разберем назначение каждого элемента. В том случае, когда отопительный агрегат – единственный в доме источник тепла, то для его присоединения рекомендуется использовать следующую базовую схему:

Примечание. Базовая схема, где имеется малый котловой контур и трехходовой клапан, представленная на рисунке, обязательна к применению и при совместной работе с другими видами теплогенераторов.

Итак, первым на пути движения теплоносителя от котельной установки встречается группа безопасности. Она состоит из трех деталей, установленных на одном коллекторе:

манометр – для контроля давления в сети;
автоматический клапан для сброса воздуха;
предохранительный клапан.

При работе твердотопливного котла всегда присутствует риск перегрева теплоносителя, особенно на режимах, близких к максимальной мощности. Это связано с некоторой инерцией горения топлива, ведь при достижении требуемой температуры воды или внезапном отключении электричества сразу прекратить процесс не удастся. В течение нескольких минут после прекращения подачи воздуха теплоноситель еще будет нагреваться, в этот момент и возникает риск парообразования. Это приводит к росту давления в сети и опасности разрушения котла или прорыва труб.

Чтобы исключить аварийные ситуации, обвязка котла на твердом топливе обязательно должна включать в себя предохранительный клапан. Он настраивается на определенное критическое давление, чье значение указано в паспорте теплогенератора. Как правило, величина этого давления в большинстве систем равно 3 Бар, при его достижении клапан открывается, выпуская пар и лишнюю воду.

Далее, в соответствии со схемой, для правильной эксплуатации агрегата необходимо организовать малый контур циркуляции теплоносителя. Его задача – не допустить попадание холодной воды из домовой системы отопления в теплообменник и водяную рубашку котла. Это возможно в 2 случаях:

при запуске отопления в работу;
когда вследствие отключения электроэнергии останавливается насос, вода в трубопроводах остывает, а потом подача напряжения возобновляется.

Важно! Ситуация с отключением электричества представляет особую опасность для чугунных теплообменников. Резкая подача насосом холодной воды из системы может привести к его растрескиванию и потере герметичности. Если топка и теплообменник изготовлены из стали, то подключение твердотопливного котла к системе отопления через трехходовой клапан защищает их от низкотемпературной коррозии

Явление возникает, если на внутренних стенках камеры сгорания образуется конденсат из-за разницы температур. Смешиваясь с летучими фракциями и пеплом, влага образует слой накипи на стальных стенках, который очень тяжело счищается. При этом металл подвергается коррозии и сокращается срок службы изделия в целом

Если топка и теплообменник изготовлены из стали, то подключение твердотопливного котла к системе отопления через трехходовой клапан защищает их от низкотемпературной коррозии. Явление возникает, если на внутренних стенках камеры сгорания образуется конденсат из-за разницы температур. Смешиваясь с летучими фракциями и пеплом, влага образует слой накипи на стальных стенках, который очень тяжело счищается. При этом металл подвергается коррозии и сокращается срок службы изделия в целом.

Схема работает по такому принципу: пока вода в рубашке котла и в системе холодная, трехходовой клапан позволяет ей циркулировать по малому контуру. После достижения температуры 60 ºС узел начинает подмешивать на входе в агрегат теплоноситель из сети, постепенно наращивая его расход. Таким образом, вся вода в трубах прогревается постепенно и равномерно.

Как предупредить закипание теплоносителя

Стабильность работы автоматики и системы безопасности гарантирует надежную работу котла. Если при эксплуатации вышли из строя температурный датчик или механический термостат, происходит резкий скачок температуры.

Предотвратить это можно тремя способами:

Дополнить систему электрогенератором или иным источником питания.
Внедрить двухходовой защитный клапан.
Установить аварийный байпас с буферной емкостью.

Внедрение дополнительного источника питания хоть и дорогой способ, но популярный и полностью себя оправдывающий. Более того, современные котлы зачастую оказываются оборудованными подобными системами.

Обязательно ли тратиться на вспомогательное приспособление? Дальновидный пользователь всегда позаботится о наличии аварийного генератора, обеспечивающего энергонезависимость системы или, как минимум, купит блок бесперебойного питания.

Два других способа защиты от перегрева твердотопливных котлов заслуживают более детального разбора.

Как работает распределительный термостатический клапан?

Термостатический клапан устанавливается на подаче перед участком байпаса (участок трубопровода), соединяющего подачу и обратку котла в непосредственной близости к котлу. При этом образуется малый контур циркуляции теплоносителя. Термоколба, как было сказано выше, устанавливается на обратный трубопровод в непосредственной близости к котлу.

В момент пуска котла теплоноситель имеет минимальную температуру, рабочее тело в термоколбе занимает минимальный объем, давления на шток термоголовки нет, и клапан пропускает теплоноситель только в одном направлении циркуляции по малому кругу.

По мере нагрева теплоносителя увеличивается объем рабочего тела в термоколбе, термоголовка начинает давить на шток клапана, пропуская холодный теплоноситель к котлу, а нагретый теплоноситель в общий циркуляционный контур..

В результате подмешивания холодной воды температура в обратке снижается, а, значит, уменьшается объем рабочего тела в термоколбе, что ведет к уменьшению давления термоголовки на шток клапана. Это в свою очередь приводит к прекращению подачи холодной воды в малый циркуляционный контур.

Процесс продолжается до тех пор, пока весь теплоноситель не будет нагрет до требуемой температуры. После чего клапан перекрывает движение теплоносителя по малому циркуляционному контуру, а весь теплоноситель начинает движение по большому кругу отопления.

Смесительный термостатический клапан работает также, как распределительный клапан, но устанавливается он не на подающий трубопровод, а на обратный. Располагается клапан перед байпасом, соединяющим подачу и обратку и образующим малый круг циркуляции теплоносителя. Термостатическая колба крепится на том же месте-на участке обратного трубопровода в непосредственной близости к котлу отопления.

Пока теплоноситель холодный, клапан пропускает его только по малому кругу. По мере нагрева теплоносителя термоголовка начинает давить на шток клапана, пропуская часть нагретого теплоносителя в общий циркуляционный контур котла.

Как видите, схема предельно простая, но при этом эффективная и надежная.

Для работы термостатического клапана и термоголовки не нужна электрическая энергия, оба устройства энергонезависимые. Никакие дополнительные устройства или контролеры также не нужны. Для нагрева теплоносителя, циркулирующего по малому кругу достаточно 15 минут, тогда как нагрев всего теплоносителя в котле может занять несколько часов.

Это значит, что используя термостатический клапан, продолжительность образования конденсата в твердотопливном котле сокращается в несколько раз, а вместе с нею сокращается время разрушительного воздействия кислот на котел.

Для защиты твердотопливного котла от конденсата необходимо выполнить правильно его обвязку, используя термостатический клапан и создав при этом малый контур циркуляции теплоносителя.

Покупая и устанавливая твердотопливный котел, надо обязательно учесть особенности его эксплуатации, а именно – высокую вероятность перегрева в нештатных ситуациях, что может закончиться серьезной аварией и даже разрушением водяной рубашки агрегата (взрывом). Также немалый вред может нанести образование конденсата на стенках камеры сгорания, что случается при определенных режимах работы. Чтобы исключить подобные неприятности, должна быть предусмотрена защита твердотопливного котла от перегрева и конденсата, о чем и пойдет речь в нашей статье.