Увеличение КПД твердотопливного котла на 30%

• Чтение: 6 мин.
• Павел Конкин
• 22.03.2021
• Статьи о теплых полах

В обзоре речь пойдет о 2 вещах, которые должны быть в каждой котельной с твердотопливным котлом. Наши мастера регулярно сталкиваются с твердотопливным техникой и практически везде возникают следующие трудности — оборудование не выходят на необходимую мощность, работают на низкой температуре из-за этого возникает конденсация теплообменника, это выглядит в виде образования налета внутри топочной камеры, обливания сажей, приходится котёл чистить. В некоторых случаях происходит стекания конденсата в виде дёгтя прямо из корпуса, соответственно отопительный прибор начинает хуже работать, у него уменьшается срок эксплуатации.

При такой работе котла через 3-4 года он может просто-напросто разрушаться и придется покупать новый. Мы применяли разные схемы монтажа, использовали приборы разных производителей и пришли к выводу — оптимальный вариант для нормальной работы, использовать две вещи:

Установка специального трёхходового клапана

1. Установка специального трёхходового клапана. Он имеет несколько названий, в зависимости от производителя.

• Некоторые производители его называют трёхходовой термостатический клапан для напольных котлов.
• Некоторые называют клапан для защиты напольных котлов от конденсата название могут быть разные, мы используем клапан ESBE VTC511, либо есть модели клапана у производителя Uni-Fitt (Юнифит). Компании ГЕРЦ и WATTS такие клапаны производят и предлагают потребителям.

Установка контроллера

2. Вещь хорошо себя зарекомендовала для увеличения КПД твердотопливных котлов — использование контроллеров, но использование контроллеров имеет ограничения. Для этого нужно, чтобы в конструкции отопительной системы находился вентилятор. Если у вас обычный твердотопливный котел без вентилятора, использование контроллера вам мало чем поможет. Но если в вашем приборе имеется вентилятор или есть возможность доукомплектовать систему вентилятором, можно установить контроллер который позволяет управлять узлом в зависимости от изменения температуры.

• Контролер устанавливается на котле;
• Устанавливается датчик температуры;
• Подключается циркуляционный насос к контроллеру;
• Подключается вентилятор.

Сам контроллер позволяют выбрать оптимальный режим для работы котла. На фото можно видеть как это выглядит уже в готовом, действующем варианте.

При таком варианте уже котельная работает 2 сезон и показала хорошие результаты.

Первое что нужно сделать в твердотопливной котельной, установить клапан, в данном случае это котельная претерпевала реконструкцию и здесь реализована Самотечная система, заказчик хотел сохранить самотёк, но при этом получить все преимущества системы с принудительной циркуляцией.

Нижняя труба — обратка система отопления которая идёт в котёл.

• Здесь мы выполнили байпас;
• Установили фильтр;
• Установили сам клапан.

У трёхходового клапана нет никаких выносных элементов, нет ни датчиков, ни головок. На заводе уже клапан настроена 60 градусов, соответственно поступает труба — это байпасная линия. Фактически эта перемычка между подачей и обраткой, дальше идёт циркуляционный насос и внизу вот там вот под насосом находится обратный — хлопушка, это гравитационный клапан используемый в самотёчных системах. Обычно обратный клапан пружинный лучше в таких системах не использовать, А Использовать именно в таком варианте, то есть на основную линию ставятся хлопушка, она практически не создает сопротивления, когда система работает в самотеке.

Мы уже многократно такую конструкцию применяли на наших объектах, она хорошо себя показала. Точно такой же узел есть смысл использовать если вы в своей котельной Используйте буферную емкость. Можно организовать таким образом, чтобы буферная ёмкость загружалась самотёком и при этом была реализована система с принудительной циркуляцией и защитой котла от конденсата.

Пример настройки отопительного котла с контроллером

Как это всё работает?

Когда котёл разогревается, клапан перекрывает поток идущий из обратки системы отопления и полностью открывает поток идущий по байпасной линии. Фактически отопительных прибор работает по малому кругу, когда идёт разогрев, движение теплоносителя идет по малому кругу, через подачу, через байпас и возвращается опять в котёл.

Когда происходит нагрев клапана до 60 градусов, он начинает перекрывать байпасной линию и открывает линию обратки уже поступая теплоносителя из обратки системы отопления, происходит подмешивание и таким образом происходит защита системы.

Для любого твердотопливного котла важно, чтобы не было:

• Большой разницы между подачей и обраткой;
• Температуры теплоносителя ниже 55 градусов.

Когда температура снижается ниже 55 градусов, котел начинает конденсировать.

Конденсация, происходит это из-за того что:

• Возникает большая температурная разница между подачей и обраткой;
• В целом, котел работает на низкой температуре.

Конденсат образуется при температуре 50-55 градусов, при горении дров, особенно если они сырые. Выделяется большое количество влаги, на фоне охлаждения теплообменника выделения влаги в процессе горения ,происходит образование большого количества конденсата.

Чтобы избежать этих процессов, вернее избежать невозможно, можно сократить и сократить можно применяя трёхходовой клапан. При разогреве, котёл нагревается и сокращается время нагрева до 60 градусов. Нужно как можно быстрее проскочить период, особенно если у вас холодный пуск, начало отопительного сезона или у вас котёл и система полностью остыли, нужно запустить систему, быстро её нагреть до 60 градусов И после этого уже подавать нагретый теплоноситель в систему отопления. Клапан позволяет этот интервал сократить.

Второй эпизод который часто возникает в работе твердотопливных котлов — отопительный прибор начинает угасать. Содержимое прогорает, мощность снижается, температура теплоносителя тоже снижается и когда она достигает показателя в 50 градусов, начинается процесс конденсации.

При работе котла нужно эти процессы максимально сокращать, особенно если вы используете агрегаты длительного горения. В таких системах горение сильно растянуто и использование клапанов обязательно.

Твердотопливные котлы с контроллером

Второе устройство которое нужно использовать в твердотопливных котлах — контроллер. Контроллер применяется не во всех типах устройств, нужно чтобы твердотопливное оборудование имело возможность установки вентилятора. Если у вашего котла есть возможность установить вентиляторы или он есть в конструкции, то тогда можно использовать подобного рода контроллер. Например контроллер ATOS — примитивно с точки зрения управления устройства, но позволяет выполнять следующие у контролёра имеется выносной датчик который накладывается на трубу или встраиваться в устраиваться в гильзу в подающий трубопровод. К контроллеру подключаются циркуляционный насос и вентилятор.

Контроллер имеет кнопку включения, на нём настраиваться следующие параметры настраиваются.

• 1 параметр с помощью этого контроллера настраивается — Температура при которой должен включаться циркуляционный насос. Если циркуляционный насос ваши будут работать на стадии розжига, то соответственно у вас будет выхолаживание постоянно происходить, котёл будет долго разогреваться и долго выходить на свою мощность. С помощью контроллера циркуляционный насос принудительной не включать, прибор разогревается до нужной температуры, когда уже на датчики контроллеры фиксируют 40 - 45 градусов (этот параметр настраиваем) тогда контроллера запускается циркуляционный насос. Если ещё установлен трёхходовой клапан, при включении насоса, котел работает на малый круг, то есть через байпас он прогревать себя, обвязку, байпас и до того момента, как на клапане будет достигнута 60 градусов, начнется работа на большой круг, такая схема работы позволяет, котлу работать на своей рабочей температуре, вышел на необходимую мощность и он тогда может эффективно нагревать систему отопления.
• Также контроллер включает и выключает вентилятор, этот параметр тоже настраиваемых. Если контроллер настроен на 70 градусов, если температура ниже этого параметра, запускается вентилятор. Особенно это удобно при розжиге и разогреве, вентилятора форсируют котел, обеспечивает выход на максимальную мощность и при нагреве до 70 градусов, вентилятор выключается и в нём зашито температурная разница в 5 градусов. Фиксируется температура, опускается до 65 - запускается вентилятор, достигает 70 градусов — вентилятор выключается, котел продолжает работу уже без вентилятора. Таким образом происходит управление работы системы отопления дома.

Это конечно не работа газового котла в котором более тонкие настройки, больше возможностей там часто применяется и модуляция при горении больше систем безопасности. Твердотопливная техника, сами по себе более примитивная, требует большого участия человеческого своей работе, но использование контроллера уже решает многие задачи. Котел работает в нужном рабочем диапазоне температур, не сваливается в низкотемпературное горение, он работает на своём максимальной мощности.

Еще плюс использования контроллер, он позволяет выключить циркуляционный насос уже в фазе догорание, когда уже Температура снижается, достигая 45 градусов, контроллер выключается циркуляционный насос и не происходит выхолаживание. Частая проблема когда котел уже догорел вы этот момент упустили например, ночью произошло, чтобы не идти опять выключать насос контроллер сам его выключил и у вас получается котёл, сохраняет какое-то время тепло, остается небольшой зазор времени для того, чтобы его почистить заложить новую порцию дров и заново разжечь.

Если всё это время циркуляционный насос будет работать, система будет охлаждаться, будет охлажден котёл. С использованием контроллера, насос будет выключен, тепло какое-то время сохраняется в системе, вам проще следующий цикл пройти без дополнительного прогрева.

Благодаря двум мероприятиям использованием трёхходового клапана и использования контроллера можно добиться хорошей работы твердотопливного котла, улучшив его показатели на 30-50%, в зависимости от того как организована в вашей системы и какой хотел вы используете.