Настройка регулятора тяги для твердотопливных котлов

Главная / Твердотопливные котлы

В недалеком прошлом скорость сжигания топлива, в твердотопливных отопительных агрегатах, можно было осуществлять только вручную. Для этой цели существовала дверца поддувала, открытием или закрытием которой, увеличивался или уменьшался приток воздуха к топке.

Сегодня для этой цели успешно применяется автоматическое устройство, получившее название регулятор тяги для твердотопливного котла. Чтобы установить необходимый температурный режим. При его использовании, достаточно определить требуемую температуру теплоносителя. Представленные характеристики помогут продемонстрировать возможности полезного изобретения для дома.

Зачем нужны регуляторы тяги

Прежде всего, водогрейный котел, работающий на твердом топливе, отличается от обычных печей наличием водяной рубашки. По этой причине температура нагрева его контура имеет свой предел, ограниченный возможностью закипания теплоносителя.

Если до этого дойдет, то в систему пойдет пар, который быстро повысит давление и станет причиной аварийной ситуации. Другими словами неконтролируемый котел с ручным управлением представляет собой аварийно опасную единицу.

Установленный на котле регулятор тяги осуществляет контроль над процессом сжигания топлива в автоматическом режиме, позволяя избегать критических значений температуры. Он предназначен для контроля нагрева теплоносителя и способен уменьшить приток воздуха к топке при необходимости снизить интенсивность горения.

Кроме обеспечения безопасности устройство предназначено для выполнения следующих функций:

1. Регулирует заданную температуру теплоносителя, нагревание которого не всегда необходимо удерживать на отметке 90 градусов.
2. Прикрывая задвижку, ограничивающую приток воздуха, повышается период сжигания топлива от одной закладки, что значительно повышает КПД агрегата.

Для обеспечения безопасности контура отопления служит предохранительный клапан, способный выпустить избыточное давление. Однако это устройство не способно контролировать температуру нагрева теплоносителя, которая, достигнув критической отметки, может привести к серьезным последствиям, в результате чего придется проводить ремонт.

Принцип работы

Основную роль в конструкции регулятора тяги исполняет термостатический элемент, размещенный внутри корпуса цилиндрической формы. Он имеет механическую связь с рычагом, который, в свою очередь, прикреплен цепочкой к заслонке отдушины.

Термостатический элемент представлен в виде герметичной колбы, которая заполнена термочувствительной жидкостью, обладающей способностью расширяться под воздействием температуры.

Сам элемент расположен в нижней части корпуса, которая попадает при установке внутрь рубашки и имеет прямой контакт с нагреваемым теплоносителем. Контроль сгорания топлива, в этом случае, осуществляется путем регулировки положения задвижки поддувала.

1. В процессе сжигания топлива происходит нагрев теплоносителя, который воздействует на термостатический элемент. Тот, в свою очередь, преодолевает сопротивление возвратной пружины и приводит в действие исполнительный механизм.
2. Опускаясь, рычаг послабляет цепочку, открепленная заслонка опускается, уменьшая сечение отверстия подачи воздуха. При сокращении притока воздуха к топке процесс сжигания замедляется.
3. Когда происходит понижение температуры теплоносителя, то все действия происходят в обратном порядке. В результате заслонка поднимается, возобновляя приток воздуха к топке.
4. Цикличность регулировки притока воздуха к топке происходит непрерывно до момента полного сгорания топлива. В этом случае термостатический элемент полностью освобождает возвратную пружину, которая открывает задвижку на подаче воздуха максимально.

В торце терморегулятора предусмотрена рукоятка настройки, которая способна ограничивать амплитуду движения рычага, регулируя перемещения заслонки. Это позволяет осуществлять контроль температуры теплоносителя. Принцип работы газового котла не позволяет применять данные приспособления.

Виды регуляторов, и какие лучше

На современном рынке представлены образцы, способные осуществлять, как автоматическую, так и механическую регулировку тяги для котлов, работающих на твердом топливе. Автоматический регулятор может предоставить более широкий диапазон регулировок, однако он имеет более высокую стоимость. Кроме этого, прибор нуждается в бесперебойном подключении к электросети, а также такой регулятор тяги для твердотопливных котлов сложно установить своими руками.

По этой причине для твердотопливных котлов чаще выбирают механические регуляторы тяги, способные обеспечивать контроль независимо то источников энергии. Наибольшей популярностью пользуются секционные установки, выполненные из чугуна. Предусмотренный конструкцией регулятор позволяет применять устройство для контроля температуры в выбранном диапазоне, что позволяет использовать котел длительного горения в экономичном режиме без непосредственного участия. Лучше всего если диапазон регулируемой температуры имеет границы от 60 до 90 градусов.

Среди импортных производителей наибольшую популярность получила чешская фирма «Лемакс», выпускающая регуляторы тяги для твердотопливных котлов серии «Regulus», которые подходят для комплектации не только фирменных товаров, но и других агрегатов.

Как поставить и настроить регулятор

Для установки терморегулятора тяги необходимо освободить рубашку котла от теплоносителя, для этой цели, как правило, в обвязке агрегата предусматривают специальные краны, отсекающие контур с тэном. В противном случае придется спускать весь объем системы.

Следующим делом из гильзы на котле извлекается заглушка, а на ее место устанавливают подготовленный прибор. После этого система снова заполняется водой. Для настройки регулятора тяги необходимо запустить котел на тепло, и выполнить ряд последовательных действий.

1. Открыть заслонку для полной подачи воздуха к топке. При этом цепочку пока подсоединять не следует.
2. На рукоятке, осуществляющей регулировку, необходимо ослабить фиксирующий винт.
3. Выбрать положение соответствующее требуемой температуре, к примеру, 70о.
4. Отмечая нагревание при помощи термометра, подсоединить цепочку к заслонке при достижении теплоносителем температуры в 70о. Заслонка, в этом положении, должна оставлять открытым отверстие всего на 2 мм.
5. В завершении фиксирующий винт снова затягивают.

После того как конструкция собрана, регулятор тяги проверяют в разных режимах работы от максимального до минимального. Следует выдерживать паузы на разницу между достижением заданной температуры и моментом срабатывания рычага, ведь дрова не газ и затухают плавно. По этой причине не стоит спешить снова настроить прибор, не выдержав паузу. После прохождения всех проверок монтаж регулятора тяги считают выполненным.

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.

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.

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.

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.

Используемые источники:

• https://kotle.ru/tverdotoplivnye/regulyator-tyagi-kotla
• https://otivent.com/chto-takoe-regulyator-tyagi-i-kak-ego-ustanovit-na-tverdotoplivnyj-kotel
• https://cotlix.com/regulyator-tyagi-dlya-tverdotoplivnyx-kotlov