Как работает регулятор тяги для твердотопливных котлов

Раньше интенсивность горения твердотопливных котлов регулировалась вручную, путем открывания или закрывания дверцы зольника, откуда идет подача воздуха в топку за счет естественной тяги дымохода. Сейчас этим занимается специальное устройство — автоматический регулятор тяги для котла. Хозяину дома нужно лишь выставить желаемую температуру теплоносителя. Вопрос в том, насколько хорошо терморегулятор справляется со своими функциями и нужен ли он вообще.

Как работает регулятор тяги

Главная деталь регулятора воздуха – механический термоэлемент, помещенный в цилиндрический корпус. Через рычаг и цепочку он регулирует подъем воздушной заслонки на дверце зольника.

Устройство представляет собой герметичную колбу, наполненную термочувствительной жидкостью, сильно расширяющейся при нагревании. Колба стоит внутри корпуса, который вкручивается в гильзу водяной рубашки котла и контактирует с теплоносителем. Как устроен терморегулятор с цепным приводом, показано на схеме:

Принцип работы автоматического регулятора тяги основан на управлении потоком воздуха, идущего в топливник под воздействием тяги дымохода. Алгоритм выглядит так:

1. При горении твердого топлива и нагреве теплоносителя жидкость внутри элемента расширяется и воздействует на исполнительный механизм и рычаг, преодолевая силу упругости пружины.
2. Рычаг ослабляет цепочку, заслонка начинает закрываться и уменьшать проходное сечение. В топку поступает меньше воздуха, процесс горения замедляется.
3. Температура воды в котловом баке снижается, жидкость сжимается и возвратная пружина заставляет рычаг снова открыть заслонку посредством цепочки.
4. Цикл повторяется, пока дрова в топливнике не прогорят полностью, тогда пружина открывает дверцу максимально широко.

Ограничитель тяги работает по обратному принципу – чем выше температура воды в котловом баке, тем сильнее прикрывается заслонка

Рукоятка настройки на торце терморегулятора служит для ограничения хода рычага и, соответственно, воздушной заслонки. Таким образом устанавливается предельная температура теплоносителя.

Справка. Помимо механических регуляторов, не зависящих от электричества, существует автоматика для твердотопливных котлов с контроллером и вентилятором–нагнетателем (или дымососом). Последний подает воздух в топку по команде электронного блока, ориентирующегося на сигналы датчика температуры. Подобные комплекты автоматики ставятся на все пиролизные и пеллетные котлы.

Зачем нужны регуляторы

В отличие от любой дровяной печи водогрейный твердотопливный котел оснащен водяной рубашкой и не может разогреваться до слишком высокой температуры, иначе вода в ней попросту закипит. В подобных случаях образующийся пар резко повышает давление в системе, отчего происходит взрыв. То есть, твердотопливный котел, чья мощность регулируется вручную дверцей зольника, представляет собой источник повышенной опасности.

Примечание. Худо-бедно котел без всякой автоматики может работать совместно с буферной емкостью – теплоаккумулятором, чей объем правильно рассчитан. Туда пойдет лишнее тепло в том случае, если вы вовремя не прикрыли дверцу и не ограничили поступление воздуха в топку.

Автоматический регулятор тяги дымохода, который можно своими руками установить на любой твердотопливный котел, будет заниматься подачей воздуха вместо вас и гораздо лучше вас. Он вовремя среагирует на повышение температуры воды в котловой рубашке и прикроет подачу воздуха в камеру, если дрова сильно разгорелись. Хотя по инерции температура будет повышаться еще какое-то время, но в целом процесс нагрева приостановится. Помимо обеспечения безопасности, механический регулятор тяги котла помогает решать такие вопросы:

1. Не дает превысить установленную пользователем температуру теплоносителя. Не всегда котел нужно разгонять до 80…90 °С, весной или осенью для обогрева вполне хватит 50…60 °С.
2. Прикрывая заслонку и подачу воздуха, регулятор тяги увеличивает длительность горения котла с одной закладки. Но надо признать, что условия сжигания топлива при этом ухудшаются, а КПД отопителя резко снижается.

Практически любой котел на твердом топливе можно оснастить 2 типами регуляторов температуры – механическим (слева на фото) либо электронным (справа)

Вы можете возразить, что любые твердотопливные теплогенераторы должны подключаться к системе отопления с использованием предохранительного клапана, настроенного на аварийное давление. При перегреве клапан сработает, сбросит пар и никакого взрыва не произойдет. Так что и регуляторы тяги вроде бы ни к чему. Утверждение верно лишь отчасти, поскольку без автоматики отопитель частенько будет набирать критическую температуру, а клапан после 2—3 срабатываний банально потечет. Да и управлять температурой воды в ручном режиме довольно сложно.

Рекомендации по выбору прибора

Как ни странно, но в продаже до сих пор можно найти бюджетные модели дровяных отопителей, не оборудованных никакой автоматикой. Большинство из них имеют в базовой комплектации только гильзу, вмонтированную внутрь водяной рубашки. Чтобы автоматизировать такой котел, регулятор тяги придется купить и установить своими руками.

Отсюда рекомендация первая: при выборе теплогенератора обращайте внимание на наличие такой гильзы и дверцы зольника, поднимающейся вверх.

Чтобы правильно выбрать механический регулятор, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• усилия, развиваемого приводом (указано в паспорте изделия), должно хватать на подъем дверки;
• выбирайте диапазон регулирования температуры от 60 до 90 °С;
• убедитесь, что рабочего хода привода достаточно, чтобы полностью открывать и закрывать створку;
• резьбовое соединение на корпусе должно соответствовать ответной части в котле, обычно составляет ¾”.

Также следует обратить внимание на месторасположение гильзы в корпусе котла. Она может стоять сверху, спереди или на боковой панели. Для первого варианта нужно подобрать прибор, могущий работать в вертикальном положении, для двух других – в горизонтальном. Есть регуляторы тяги, например, Regulus rt3, работающие в любом положении и имеющие 2 шкалы настройки.

Как поставить и настроить регулятор

В большинстве случаев установка терморегулятора своими руками влечет за собой опорожнение водяной рубашки котла. Это не создаст большой проблемы, если обвязка твердотопливного котла выполнена правильно и систему водяного отопления можно отсечь кранами. В противном случае придется сливать весь теплоноситель. После этого из гильзы удаляется заглушка, а вместо нее вкручивается прибор и система вновь заполняется водой.

Чтобы произвести настройку регулятора тяги, нужно разжечь котел и следовать инструкции:

1. Не присоединяя цепочку к дверце, открыть ее для доступа воздуха.
2. На регулировочной рукоятке ослабить винт – фиксатор.
3. Выставить рукоятку в положение, соответствующее требуемой температуре, например, 70 °С.
4. Следя за котловым термометром, присоединить цепной привод к заслонке в тот момент, когда он покажет 70 °С. При этом заслонка должна быть приоткрыта всего на 1—2 мм.
5. Затянуть фиксирующий винт.

Внимание! Необходимо проследить, чтобы свободный ход цепочки не превышал 1 мм.

Далее, следует проверить работу терморегулятора на всех режимах, вплоть до максимального. При этом нужно учитывать, что между моментом закрывания заслонки и падением температуры теплоносителя проходит какое-то время и не спешить перенастраивать прибор. Твердотопливным теплогенераторам свойственно запаздывание, ведь дрова или уголь в топливнике не могут погаснуть в один момент.

Краткие выводы

О необходимости регуляторов тяги для твердотопливных котлов можно сделать вывод: лучше такая примитивная автоматика, чем ее полное отсутствие. Да, механические регуляторы не могут похвастать высокой точностью, но они избавят вас от ручного управления «на глазок» и позволят экономить дрова с углем. Устройства имеют неоспоримое преимущество перед контроллерами и вентиляторами – энергонезависимость.

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!

В нынешнее время высоких технологий появилось очень много разнообразных средств автоматизации, благодаря которым можно эксплуатировать котельное оборудование, уделяя ему минимум внимания. Однако, большинство из них питаются электроэнергией, а это не всегда удобно.

Ситуация, когда вместе с отключением электричества в доме пропадает и тепло, — не редкость. Причина этому — отключение отопительной установки автоматикой. Но существуют и простые средства автоматизации, которым не требуется электроэнергия, например, автоматический регулятор тяги для твердотопливных котлов с механическим приводом.

Устройство и принцип действия

Конструкция изделия довольно проста, в этом можно убедиться на примере термостатического регулятора RT 10, изображенного на рисунке.

1 – рукоять установки желаемой температуры; 2 – шток; 3 – исполнительный механизм; 4 – направляющая; 5 – корпус прибора; 6 – гильза погружная; 7 – термочувствительный элемент; 8 – пружина; 9 – рычаг цепного привода; 10 – цепь; 11 – винт крепления рукояти; 12 – винт крепления рычага.

В зависимости от того, какая конструкция твердотопливного котла, регулятор устанавливается сверху, на фронтальной или боковой панели в специальное посадочное место водяной рубашки, чтобы погружная гильза изделия контактировала с теплоносителем. Находящийся в ней термочувствительный элемент заполнен жидкостью или газом, расширяющимися при нагревании.

Когда температура теплоносителя начинает расти, термоэлемент через шток воздействует на исполнительный механизм, который опускает рычаг цепного привода. Цепь, закрепленная одним концом на рычаге, а другим – на воздушной откидной заслонке зольной камеры, начинает прикрывать эту заслонку. Таким способом подача воздуха через зольник в топку ограничивается, а интенсивность горения уменьшается. Как только температура воды в рубашке котла упадет, термоэлемент посредством исполнительного механизма, рычага и цепного привода снова откроет дверцу и подача воздуха возобновится.

Технические параметры

Выбирая терморегулятор для котла, нужно знать несколько технических параметров, которыми характеризуются эти средства автоматизации:

• Диапазон температур воды, в которых может работать термоэлемент.
• Рабочий ход рычага цепного привода в мм, его надо сопоставить с перемещением дверцы зольника от полного закрытия до максимального открытия. Рабочего хода привода регулятора должно хватать для полного распахивания заслонки, иначе котел может не набирать свою тепловую мощность.
• Максимальный вес дверцы, с которым сможет работать регулятор. Если воздушная заслонка вашего теплогенератора весит больше, чем может тянуть цепной привод, то такое изделие вам не подойдет, следует искать модель с большим усилием на подъем. Также стоит проверить, входит ли в подъемное усилие вес самого привода или его надо посчитать отдельно.
• Максимальная температура теплоносителя.
• Диаметр (в дюймах) резьбового присоединения посадочного места.

Представленный в качестве примера регулятор тяги для котла RT 10 сконструирован таким образом, чтобы замену или ремонт исполнительного механизма можно было производить без опорожнения водяной рубашки отопительной установки. Это реализовано за счет съемной погружной гильзы. В изделиях других производителей такой опции может и не быть, тогда для замены придется сливать воду из всей системы отопления и котельного бака.

Инструкция по настройке

Термостатические регуляторы тяги имеют 2 вида разметки для работы в различных положениях. На приборе RT 10 шкала красного цвета предназначена для работы в горизонтальном положении, желтая разметка – для вертикального. Настройка изделия выполняется в таком порядке:

• Перед началом настройки нижний конец цепи надо отсоединить от воздушной заслонки, чтоб она свободно свисала вниз, а винт – фиксатор рукояти — ослабить.
• Выбрав цвет шкалы в соответствии с ориентацией термостата в пространстве, выставить по ней значение желаемой температуры.
• Разжечь теплогенератор и прогревать его, контролируя температуру теплоносителя по котельному термометру.
• Когда температура воды в рубашке достигнет значения, на которое выставлен регулятор тяги, надеть конец цепи на дверцу зольника. Следует убедиться, что цепь натянута, свободный ход не должен превышать 1 мм. После этого можно рукоятку зафиксировать с помощью винта.

После настройки нелишним будет проверить работу термостатического регулятора, изменяя температуру рукоятью и сравнивая ее с показаниями термометра. При этом надо учитывать, что в твердотопливных котлах присутствует явление инерционности. Это значит, что после прикрывания дверцы зольника рост температуры теплоносителя остановится не сразу, поскольку дрова или уголь в топке не могут потухнуть в один момент. Надо выждать какое-то время, в течение которого показания термометра стабилизируются.

Заключение

Регулятор тяги для твердотопливного котла– это простейшее средство автоматизации, полностью энергонезависимое. Это его главное достоинство наряду с невысокой стоимостью. Недостаток же заключается в невысокой точности регулировки температуры воды в рубашке отопителя, что на бытовом уровне не играет большой роли, поскольку регулировка системы по температуре теплоносителя является косвенной. Прямое регулирование – это работа по температуре воздуха, что реализовывается более сложными средствами автоматизации.