Гидравлическая обвязка твердотопливного котла

Если дом нельзя отопить газом, его отапливают соляркой, мазутом, углём или дровами. Помолчим пока за альтернативное теплоснабжение и поговорим об основном пути приготовления тепла. Так вот, если существуют навесные горелки для газа, солярки и мазута, то для угля и дерева навесных горелок в Украине я не встречал. Зато есть много котлов на твердом топливе, подача топлива в которые немного смущает потребителей частотой своего внимания. Рассмотрим, что с этим можно сделать.

Пожалуй, главным недостатком твердотопливных котлов (рис. 1) можно назвать подачу топлива в горелку котла. Если для других энергоресурсов придумали автоматическую подачу топлива в виде навесной горелки, да еще с модуляцией мощности, то для угля и дерева её взяли и не придумали. По крайней мере, для бытовых маломощных котлов, так чтоб ещё и подешевле была – точно не придумали. И вот тут кто на что горазд: одни покупают котел помощнее, чтоб реже загружать, другие на ночь побольше угля закидывают, третьи все же назначают ночного дежурного, чтобы оберегать огонь. Соответственно: у первых – теперь надо еще чаще подходить к котлу, но на этот раз – чтобы разжечь, так как тухнуть он будет постоянно; у вторых – не понятно, почему сгорают отдельные элементы или целый котел; третьи – проявляют повышенную раздражительность из-за чрезмерного внимания к теплогенератору как раз в то время, когда очень хочется спать. Решить эту проблему можно, но не без дополнительных затрат, конечно. В любом случае, чтобы решить проблему нужно потратить дополнительные средства. Но вот на что? Вариантов уйма, благодаря неисчерпаемой человеческой смекалке, а нам надо выбрать самый для себя оптимальный.

Одним из простых и недорогих способов является подключение дополнительных емкостей на подаче котла, так называемых теплоаккумуляторов (ТА), объем которых зависит от желаемого запаса по времени бесперебойной подачи тепла. Рассмотрим традиционную систему отопления, с температурой теплоносителя 80-60°С и мощностью, скажем, 20 кВт. Для обеспечения баком ТА одного кВт тепловой мощности необходимо чтобы его емкость составляла 43 литра. Напомним, что 1 кВт – это 1163 ккал/ч, то есть 43 литра нужно, чтобы обеспечить 1 час работы системы отопления при выключенном котле. Для системы, мощностью 20 кВт – 860 л. Умножив на 3 часа работы, получим 2580 л. Итого, при полной загрузке котла вечером и заряженном баке ТА, можно увеличить время работы системы с 4-х до 7-ми часов. Баки ТА желательно приобретать у специализированных компаний, для надежности, но такую емкость можно сделать самому при благоприятных условиях. Главное, чтобы она была герметична и теплоизолирована.

Кроме схемы подключения в таких случаях надо предусматривать и мероприятия по сбережению тепла, такие как утепленные стены, окна из утепленных стеклопакетов, чугунные радиаторы и даже «теплые» полы в системе отопления. Безусловно, эти меры помогут в значительной степени уменьшить остывание здания и повысят эффективность его отопления. Напомню также, что системы отопления рассчитываются, как правило, на самую холодную температуру в зимний период, а она длится максимум 5 дней в году. Все остальное время спать ночью можно будет еще дольше, тем более, что ночью температура воздуха в помещениях нужна на 6-8°С ниже чем днем, что тоже говорит в пользу потребителя.


За мою трудовую практику были и такие случаи, когда заказчики строили себе дом, монтировали в нем все инженерные коммуникации, а обеспечение дома энергоресурсом опрометчиво оставляли на последнюю очередь. И эта последняя очередь затягивалась на неопределенное количество времени, так как, оказывается топлива взять неоткуда. Глупое положение, не правда ли, когда смонтирована топочная на газовых напольных котлах с атмосферной горелкой, а газа никто не дает. Отсюда мораль: думать надо не только когда вспоминаешь таблицу умножения. Если Вы знаете что дом, который Вы хотите построить, надо будет отапливать углем или дровами, позаботьтесь о том, чтобы потребление тепла Вашим домом было минимальным. Для этого существует множество теплоизоляционных материалов.

Ну и конечно нельзя не упомянуть за альтернативные источники тепла, которые могут взять на себя львиную долю подогрева системы отопления, особенно в переходные периоды: осень, весна. Если в схеме, показанной на рис. 2 вместо бака-теплоаккумулятора установить бойлер, теплообменник которого подключить к контуру гелиосистемы или теплового насоса, то полученная схема существенно повысит эффективность всей системы и облегчит процесс зарядки емкости теплом. Обвязка схемы позволяет подать тепло в систему отопления сразу после котла, либо через бак ТА, подключенный последовательно с котлом. 4-х ходовой клапан позволяет использовать такую схему для работы в режиме быстрой зарядки бака ТА, а также регулировать подачу тепла в систему отопления, в ручную или с автоматикой, в зависимости от потребности. При этом котловой циркуляционный контур можно будет поддерживать на высокой температуре для того, чтоб увеличить период работы котельной без дозагрузки угля или дров.

Отметим еще один момент в обвязке твердотопливного котла. В отличие от газовых теплогенераторов котлы на твердом топливе не имеют предохранительных и дымовых термостатов, а также электродов розжига и ионизации пламени. Регулирование температуры осуществляется единственным термостатическим регулятором, который в зависимости от температуры теплоносителя открывает или закрывает дверцу котла для притока воздуха на горение. Контролировать пламя специальным датчиком здесь не обязательно, так как при его отсутствии нет опасности утечки газа в помещение. А вот предупредить перегрев котла все же необходимо, во избежание выхода котельного оборудования из строя и слишком высокой температуры в системе отопления.

Сделать это можно с помощью специального дополнительного теплообменника, предназначенного для сброса избыточного тепла, если температура воды в котле превысила 100°С. Этот теплообменник устанавливается в специальное гнездо котла и подключается к водопроводу через электромагнитный клапан (рис. 3). Электромагнитный клапан управляется погруженным в теплообменник термостатом, настроенным на 100°С. Если температура в котле слишком высокая, то клапан открывается и холодная вода, забирая лишнее тепло, охлаждает котел до нормальной температуры, после чего клапан закрывается. Полученную горячую воду можно использовать в различных целях: подогреть бассейн, бойлер ГВС или что-нибудь еще.


Обратите внимание, что при использовании бака ТА в обвязке твердотопливного котла (рис. 2), вероятность перегрева котла намного меньше из-за большого объема системной воды.

И в заключение этой статьи хочется еще раз напомнить о влиянии выбранного топлива на период работы без дозагрузки котлов SOLIDA. Конечно, на угле котел проработает намного дольше без дозагрузки и с гораздо большим КПД, поэтому тем, у кого есть возможность доставать уголь рекомендуется использовать именно этот вид топлива. Ну а тем, у кого такой возможности нет, желательно не забывать, что дрова необходимо тщательно просушить, перед тем как закидывать их в топку котла.