Управление процессом горения в твердотопливных котлах сложнее ввиду особенностей топлива. Трудности получения качественного сырья, с постоянной влажностью и зольностью усложняют процесс автоматизации. Даже если поставщик топлива постоянный, условия хранения могут меняться, кроме того, вполне возможны изменения внешних атмосферных факторов. Управлять горением в твердотопливном котле, значит добиться его заявленных производителем характеристик.
Принцип работы и функции дымососов для твердотопливных котлов
В обычной печке горение дров регулировалось заслонкой дымохода и дверцей поддувала под надзором пользователя:
- если поддувало и дымоход сильно открыты, топливо сгорало, не нагревая печь;
- если поддувало прикрыто, топливо горит медленно, печь прогревается и греет помещение;
- если заслонка прикрыта излишне, в помещении дым, а у хозяев головная боль от угара;
- если слишком рано закрыта заслонка, до выгорания угарного газа (смены цвета пламени тлеющих углей с синеватого на оранжевый), возможен летальный исход.
Принцип работы дымососа в современных твердотопливных котлах похож на действие заслонки-регулятора тяги русской печи.
Допустим, при установке твердотопливного котла дымоход был построен правильно, согласно СНиП и рекомендациям производителя оборудования. Он исправен, очищен и обеспечивал естественную тягу для эффективного горения, агрегат выдавал обещанное тепло, но могут появиться условия для установки дымососа:
- смена вида топлива или поставщика;
- постройка рядом зданий меняющих розу ветров или становящихся экраном;
- замена котла на агрегат большей мощности;
- простейший дефлектор на оголовке дымохода не увеличил тягу.
Да и в целом, даже при нормальных условиях эксплуатации невозможно обеспечить максимально эффективное сгорание, если только не стоять над котлом круглосуточно, регулируя тягу. Для решения проблемы с тягой можно выбрать один из вариантов дымососа – специального вентилятора.
В зависимости от места установки и конструкции они бывают:
- осевыми, усиливающими тягу внутри дымохода;
- проточными дымососами на выходном патрубке котла или в начале дымохода;
- центробежными тяговыми вентиляторами на параллельном основной трубе отводе дымохода.
Однако наиболее часто используемыми в бытовых условиях являются выполняющие функции дымососа вентиляторы наддува на входном отверстии (дверце забора воздуха из помещения).
Рабочие элементы дымососов в выключенном состоянии не должны мешать естественной тяге дымохода и перекрывать сечение канала лишь частично. Если дымосос будет интегрирован в гибкую систему управления, для плавной регулировки используется регулируемый двигатель, если же в ручном режиме «вкл-выкл» достаточно обычного асинхронного мотора. Правильно подобранный и установленный в нужном месте дымосос позволит управлять тягой в любых условиях, избежать радикальной перестройки дымохода и получить от котла эффективную работу с более плавной теплоотдачей на протяжении горения всей закладки.
Оборудование дымососа работает с высокотемпературной агрессивной средой, причем чем ближе он расположен к котлу, тем требования к термостойкости материалов выше. Одно из условий, устанавливать вентиляторы на дымоходы с температурой не выше 600 градусов. Конструктивно такой агрегат состоит из тех же узлов, что и обычный вентилятор, и исполнение их зависит от места установки на дымоход:
- корпус (улитка);
- активатор, в виде лопастей или рабочего колеса;
- набор крепежных деталей (рама, хомуты, патрубки);
- электродвигатель.
Наклон лопастей на активаторе организует прямое или обратное направление движения потока и влияет на мощность тяги. На маломощных котлах и больших расстояниях от котла применяется прямое (левое), а на высокотемпературных местах установки для мощных котлов обратное (правое) вращение.
После всей технической информации хочу дать несколько житейских советов. Прежде всего, необходимо обязательно учесть, что дымосос нужно будет обслуживать, очищать, смазывать и ремонтировать. Делать это в котельной легче, тем более зимой. Дымосос на окне забора воздуха – наиболее рациональное решение для бытового котла. Мощный же дымосос, устанавливать разумнее вне жилого помещения, так как даже на антивибрационных креплениях его шум не доставит удовольствия.
Монтаж электропитания двигателя лучше сделать по отдельной линии со своим УЗО. Управление, датчики и сигнализацию (при наличии) вывести на пульт системы. В случае установки дымососа на оголовок дымохода обязательно предусмотреть защиту от непогоды и подготовить возможность обслуживания круглый год.
Для создания прямой тяги в дымоходах всех видов котлов выпускаются агрегаты с маркировкой «Д», а для обратной тяги дымососы с обозначением «ДН». В комплектацию может входить дополнительные опции (ловители золы, средства автоматизации).
Как и каким углем лучше топить бытовой твердотопливный котел
Отзывы о применении бытовых вентиляторов наддува: преимущества и недостатки
Задача дверцы поддувала в русской печи – регулирование подачи кислорода воздуха к горящему топливу, в современных котлах ее выполняют вентиляторы наддува. Они, включаясь, принудительно поставляют необходимый для процесса горения кислород в топку. Если воздуха нагнетается вентилятором мало, заявленных характеристик котел не достигнет, если же вентилятор мощнее, чем нужно, то теплоноситель быстро нагревается и двигатель работает в режиме «пуск-стоп».
Для того, чтобы поддерживать производительность котла на заданном уровне температуры теплоносителя, вентилятор наддува всегда управляется контроллером, который анализирует различные параметры с датчиков обратной связи. Воздух от вентилятора подается по своей трубе, которая перекрывается при выключении. Узлы его не контактируют с горячими продуктами горения и не требуют использования легированных сталей. Электродвигатель чаще всего используется регулируемый, чтобы после выхода на заданный уровень производительности, котел работал в режиме поддержания процесса.
Наддув воздуха в топку котла создает в нем избыточное давление, поэтому при открывании ее дым, искры или пламя вырывается наружу. Это надо учитывать при эксплуатации котла. Увязать работу дутьевого вентилятора и дымососа с целью наиболее эффективного работы котла и в избежание разных негативных явлений позволяет гибкая система управления тягой и наддувом от компьютера.
Без автоматики, ручное управление вентилятором наддува не имеет смысла, а дымососом вручную оперируют только во время розжига и появления дыма в помещении. О наиболее эффективной, используемой чаще всего, связке вентилятора и автоматики мы уже рассказывали в одной из предыдущих статей, перед принятием любого решения рекомендую ознакомиться.
| Преимущества | Недостатки |
| Асинхронный двигатель вентилятора: | |
| Надёжная конструкция; | Большой пусковой ток; |
| Прост в обслуживании; | |
| Элементарная схема управления и защиты. | |
| Синхронный двигатель: | |
| Малый диапазон регулирования; | Чаще используется для постоянного нагнетания в крупных системах; |
| Мал пусковой крутящий момент; | Может нагреваться на низких оборотах; |
| Невысокая цена. | |
| Электронно-коммутируемые двигатели (ЕС): | |
| Лучший вариант для гибкой системы управления котлом из-за широкого диапазона регулирования оборотов вентилятора | Дорогой по цене, плохо совместим с отечественными регуляторами и датчиками |
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
Суммарные затраты на приобретение дымососа и вентилятора поддува не велики, установленная мощность обоих аппаратов по сравнению с мощностью котлов мизерна. Однако комбинация этих приборов позволяет получить стабильную работу твёрдотопливного агрегата с заявленной мощностью и КПД несмотря на возможные неучтенные условия и изменение параметров. Они позволят экономить топливо и снижать затраты. Однако в бытовых условиях функции дымососа может выполнять и вентилятор наддува, чаще отдают предпочтение именно ему.
Самый распространенный и проверенный центробежный вентилятор наддува для твердотопливных котлов до 60 кВт. Собственная мощность 83 Вт, максимальная производительность 255 м3/ч, устанавливается в помещениях с влажностью не выше 95% и температурой от 0 до 40C°. Оснащается двигателем с регулировкой частоты вращения и собственной тепловой защитой. На выходном патрубке установлена гравитационная заслонка. Производство Польша.
Стоимость: от 4 800 рублей.
Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток
Эта модель вентилятора предназначена для подачи воздуха в котлы мощностью до 50 кВт. Мощность двигателя 80 Вт, производительность агрегата до 240 м3/ч, надежно работает при температуре окружающей среды -10ºС до 40ºС, относительная влажность до 92%. Рекомендован для интеграции в систему управления котла. Очень надежен, изготовитель Польша.
Стоимость: от 4 000 рублей.
Более мощный аналог вентилятора WP 120 от другого польского производителя KG Elektronik, имеет двигатель мощностью 90 Вт, производительность максимальная 380 м3/ч, конструкция и условия эксплуатации аналогичны, вес 2,1 кг.
Стоимость: 5 660 рублей.
Дымосос для маломощных бытовых котлов теплопроизводительностью до 30 кВт. Перекачивает дым температурой до +250°С с производительностью 235 м3/ч. Корпус и лопасти из нержавеющей жаростойкой стали, предназначен для установки в помещении, мощность двигателя 44 Вт. Производитель М+М Польша, разработчик ЕВМ Германия, вес 1,0 кг.
Стоимость: от 6 000 рублей.
Цены: итоговая таблица
| Модель | Мощность | Вес, кг | Стоимость, руб. |
| WPA 120, Польша, М+М | 83 Вт, для котлов до 60 кВт | 2,1 | 4 800 |
| NWS-100, Польша | 80 Вт, для котлов до 50 кВт | 2,0 | 4 620 |
| DP-120, Польша, KG Elektronik | 90 Вт, для котлов до 60 кВт. | 2,1 | 5 660 |
| RR 152-3030 LH,Польша, М+М, разработчик – Германия, ЕВМ. | 44 Вт, для котлов до 30 кВт | 1,0 | 6 000 |
Установка дымососа на твердотопливный котел
Установка твердотопливного котла с гибкой системой автоматики одновременно со строительством дымохода и монтажом дымососа сводится к точному выполнению требований СНИП, ГОСТ и инструкции от производителя оборудования.
При внедрении дымососа в существующую систему отопления его мощность и размеры необходимо выбирать из рекомендованных в документах котла. Место установки на горизонтальных, вертикальных участках или оголовке дымохода определит его конструкцию и схему подключения. Если дымосос устанавливается на выходной патрубок котла важно согласовать его термостойкость с температурой продуктов горения. Чаще всего он устанавливается в разрыв дымохода, но в любом случае определять место будут рекомендации производителя котла, дымососа и конкретного сооружения, чтобы соблюсти эффективность котла, пожарную безопасность и комфорт.
Необходимые общестроительные и слесарные работы выполняются с соблюдением требований техники безопасности. Монтаж электрической части и подключение производится в соответствии с нормами ГОСТ 32144.
Вывод. Развитие автоматического управления твердотопливного котла может позволить реализовать полностью автономную систему управления от газовой магистрали. Альтернативная энергетика вполне может обеспечить необходимой электроэнергией дымосос, вентилятор наддува и систему управления отоплением и ГВС.
КотлыСпособы экономииТвердотопливные котлы