чем регулируется тяга в котле
Регулятор тяги для котла – зачем нужен, как применяется
Твердотопливный котел заметно отличается от газового или электрического по скорости регулировки отдаваемой тепловой мощности. Чтобы уменьшить энергоотдачу газового или электрического, достаточно секунд, – на поворот ручки управления или на срабатывание защиты, которая прекратит работу агрегата.
Чтобы остановить твердотопливный котел, его нужно залить водой. Поэтому крайне важно не допускать работу котла на твердом топливе с неконтролируемым горением, с повышенной отдачей мощности. При перегреве теплоноситель закипает, а элементы системы выходят из строя, например, деформируются пластиковые детали, или вообще происходит разгерметизация системы с выбросом пара и другими последствиями.
Для недопущения перегрева твердотопливного котла применяется автоматический регулятор тяги.
Если регулировать тягу вручную
Количество воздуха, проходящего через топку твердотопливника, а значит и силу его горения (отдаваемую мощность), можно регулировать вручную, открывая или закрывая крышку поддувала (воздушную заслонку). Т.е. за котлом нужно постоянно следить.
Без автоматизации вполне возможна ситуация, когда заложили топлива много и дали максимум воздуха, чтобы оно побыстрее разгорелось. Затем котел оставили без надзора по любой причине, а когда на него обратили внимание, то обнаружилось, что температура теплоносителя уже 100 град, предохранительный клапан шипит, в котле грохот – пар вырывается в систему…
Автоматический регулятор тяги обеспечивает безопасность
Почти все твердотопливные котлы снабжаются аппаратурой, которая регулирует количество воздуха проходящего через топку, поддерживая уровень мощности примерно на одном уровне, который задает потребитель.
Так задается верхний предел мощности, если он превышается, поступление воздуха уменьшается, и количество выделяемой энергии при горении, снижается соответственно. Устройство позволяет не следить за работой котла человеку, делает процесс отопления полуавтоматическим.
Вентилятор и электронный контроллер
Таким набором обычно оборудуются автоматизированные котлы с подачей топлива из бункера, пеллетные, или пиролизные, рассчитанные на большую закладку дров. Эти котлы регулируют количество воздуха с помощью вентилятора, которым управляет процессор. Информация поступает с датчиков температур, в том числе может быть и от комнатного термостата, процессор вычисляет оптимальный режим работы и дает команду на подачу воздуха.
Для работы котла нужна электроэнергия, если ее нет, то котел переходит в аварийный режим и минимизирует подачу воздуха, только за счет естественной тяги. При этом должна в любом случае обеспечиваться циркуляция теплоносителя, например, с помощью бесперебойника, чтобы отбирать остаточную мощность от теплообменника еще длительный период времени.
Термостатическая колба и механический привод на заслонку
Полностью энергонезависимый способ поддержать заданную мощность котла – наиболее широко применяемый. Обычно устройство выглядит так – колба с жидкостью, объем которой чутко реагирует на изменение температуры, вкручивается в подающих патрубок на выходе котла. Устройство воздействует на рычаг, который связан цепочкой с воздушной заслонкой. На колбе имеется вращающаяся ручка с отметками температуры, которая должна поддерживаться в полуавтоматическом режиме.
Настройка и работоспособность регулятора обязательно несколько раз проверяется во время контрольных топок. Только при настроенном и правильно работающем регуляторе тяги, растопленный котел оставляется без контроля.
Регулятор тяги может устанавливаться как горизонтально, так и вертикально — зависит от конструкции котла.
Наиболее дешевые котлы без регуляторов тяги
До сих пор можно встретить в продаже наиболее дешевые небольшие котлы, которые не снабжаются регуляторами тяги воздуха. Они делятся на два вида
Практически все специалисты рекомендуют доукомплектовать котел устройством, которое регулирует воздушный поток через топку и может поддерживать его на заданном уровне. Выбор котла однозначно необходимо делать только с возможностью автоматического поддержания температуры. Какие котлы лучше выбрать
Естественная и искусственная тяга
Внешняя сила, которая принуждает воздух поступать в топку, а газообразные продукты сгорания двигаться по газоходам и дымовой трубе в атмосферу, называется тягой.
Различают естественную и искусственную тягу. Естественная тяга обеспечивается дымовой трубой, а искусственная создается дымососом.
Действие дымовой трубы основано на законе сообщающихся сосудов. Вес атмосферного воздуха (см. рис.) больше веса такого же столба горячих продуктов сгорания в дымовой трубе. Вследствие этого наружный холодный воздух входит в топку, преодолевая сопротивление топки, газоходов, теплоиспользующих элементов.
Тяга, создаваемая дымовой трубой, зависит от высоты трубы и разности плотностей атмосферного воздуха и продуктов сгорания.
Схема естественной тяги
Естественная тяга тем больше, чем ниже температура атмосферного воздуха, выше температура продуктов сгорания, барометрическое давление и высота дымовой трубы.
Дымовые трубы выполняются стальными при высоте до 35 м, кирпичными — до 100 м, железобетонными — более 100 м.
Регулирование тяги
Регулирование тяги в схемах с искусственной тягой производится с помощью изменения угла поворотных лопаток осевого направляющего аппарата дымососа.
Недостаток тяги может быть причиной неполного сгорания газа из-за уменьшения количества поступающего в топку вторичного воздуха. При неполном сгорании топлива и недостатке тяги продукты неполного сгорания топлива могут попадать в помещение котельной и вызывать отравление обслуживающего персонала.
Излишне сильная тяга в топке приводит к большим присосам воздуха в топку и газоходы, в результате чего понижается температура в зоне горения, увеличиваются потери теплоты с уходящими газами. Кроме того, излишне сильная тяга в топке способствует отрыву пламени от горелки.
Причинами нарушения тяги являются:
а) увеличение присосов воздуха в топку и газоходы;
б) неисправность дымососа;
в) ветровой подпор и опрокидывание тяги в результате воздействия ветра из-за недостаточной высоты трубы;
г) частичное или полное обрушение газоходов;
д) охлаждение уходящих дымовых газов ниже точки росы.
Стабилизатор регулятор тяги дымохода зачем нужен и каким бывает
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:
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:
Виды регуляторов и особенности выбора
Если твердотопливный отопитель в базовой комплектации не оборудован регулятором тяги, устройство придется установить самостоятельно.
Обязательным условием для этого является:
От места расположения гильзы зависит тип устройства – выпускаются модели, работающие только в вертикальном положении (монтируются сверху на корпус), только в горизонтальном положении (крепятся на фронтальную или боковую панель) и универсальные.
Слева котёл с возможностью установки регулятора, справа — с ручным управлением
При выборе модели обратите внимание на следующие параметры:
Конструкция регулятора тяги может предусматривать ремонт или замену исполнительного механизма без демонтажа самого устройства и слива теплоносителя из водяной рубашки котла. У таких моделей погружная гильза выполняется съемной.
Устройство терморегулятора тяги
Терморегулятор представляет собой достаточно простой и надежный механизм. Ориентировочно на рисунке-схеме показано устройство регулятора тяги, из каких элементов состоит конструкция приспособления.
Основную задачу в механизме выполняет термочувствительный элемент, который при взаимодействии с пружиной играют роль датчика контроля температуры котла. При повышении и понижении температуры котла за рамки установленной нормы, пружина и термочувствительный элемент приводят в действие рабочую часть приспособления. Погружная гильза взаимодействует со штоком, который непосредственно связан с исполнительным механизмом.
За счет механического привода рабочая часть связана с заслонкой тягового отверстия. Действующий регулятор тяги в определенных условиях закрывает или приоткрывает заслонку, регулируя площадь входного отверстия. Простейшее механическое действие действует как регулятор температуры отопительного агрегата. Заслонка сильнее закрыта, котел переходит на режим скудного снабжения воздуха. Заслонка приоткрыта сильнее, в топку поступает больше воздуха, интенсивность горения соответственно увеличивается, температура нагрева теплоносителя увеличивается. Все просто и понятно.
Установка регулятора подробно описана в технической документации на котельное оборудование. Инструкция рассказывает о том, как правильно установить приспособление на действующий котел и каким образом выполнить настройку.
Как выбрать и обзор производителей
В продаже возможно найти терморегуляторы для котла отопления на любой вкус. Есть модели бюджетные и подороже. А чтобы правильно выбрать его, нужно учесть следующее.
В настоящее время автоматические регуляторы тяги для твердотопливных котлов производят несколько отечественных и зарубежных компаний. В России чаще всего приобретают устройства итальянской компании «Atos», украинской марки «Air Auto», американской «Watts», польской «Tech».
Сразу стоит сказать, что цены на регуляторы тяги для твёрдотопливных котлов различаются. И на это в большинстве влияет местоположение производителя и тип действия (электронные терморегуляторы всегда дороже в несколько раз).
К примеру, украинская марка «Air Auto» по стоимости в среднем 7 000 рублей, а аналогичная польская «Tech» — 10 000 рублей.
Предлагаем рассмотреть некоторые марки популярных производителей регуляторов в таблице.
| Производитель | Страна | Характеристика |
|---|---|---|
| Atos | Италия | Специализируется на производстве исключительно автоматических систем. Предполагает ручную загрузку топлива либо автоматическую. Электрогидравлика подразумевает установку системы от 15 кВт. |
| Air Auto | Украина | Предполагает ручную загрузку топлива. Продукция обеспечивается блоком управления с несколькими рабочими режимами. Комплект включает циркуляционное оборудование, дымососы, вентиляторы. Особенность марки в возможности плавного регулирования оборотов вентилятора. Во время функционирования используется интегрально-дифференциальный алгоритм, который увеличивает продолжительность горения топлива на 20%. |
| Watts RT | Америка | Большой выбор рабочих температур, от 30 до 100°С. Марка имеет типовое резьбовое соединение, а также прекрасно подходит для установки в котлы современного типа. |
| Tech | Польша | Преимущественно выпускает автоматику, которая управляется микропроцессором. Марка в простом исполнении, с базовым набором нужных для работы котла функций. Модули подразумевают четыре рабочих режима, встроенную защиту от перегрева теплоносителя. |
| ICMA | Италия | Характеризуется эта модель натяжением цепочки с нагрузкой до 850 гр., широким диапазоном настроек мощности (от 30 до 100°С) и возможностью как горизонтальной установки, так и вертикальной. |
| EuroSter | Польша | Предлагает электронные автоматические терморегуляторы, которые подключаются к комнатным термостатам и обеспечивают автоматически процесс горения. Точно следит за температурой в помещении и отлично подходит для управления системой полов с подогревом. При желании температура нагрева может составлять 30-90°С. Максимальная нагрузка на цепь — 800 гр. |
| ESBE | Швеция | Регуляторы температуры для котла отопления марка выпускает механические и электронные. Последние предназначены для котлов с автоматической подачей топлива. Терморегулятор подключается к циркуляционному оборудованию и нагнетательным вентиляторам. |
| Regulus RT3 | Словакия | Регулятор тяги «regulus» подразумевает диапазон регулировки 30 – 90°C. 120°C – это самая высокая температура нагревания воды, 60°C – среды. Рабочее положение горизонтальное и вертикальное. Его усовершенствованная модель — регулятор тяги regulus rt4. Отличается она меньшими габаритами, и, в отличие от rt3, имеет нагрузку на цепочку не 800 грамм, а до 1 кг. |
| Лемакс | Италия | Имеет регулирующую рукоятку из термоутверждающейся смолы – и это основная особенность производителя. В наличии есть термочувствительный элемент, поэтому за безопасность можно не бояться. Марка может похвастаться точностью настроек и надёжностью. Производимое регулирующее оборудование стандартных размеров, поэтому подходит многим котлам на твёрдом топливе. |
| Honeywell FR 124 | Германия | Совместим с большинством твердотопливных котлов (BURNiT, Wirbel, Viadrus Buderus, КЧМ, ZOTA, ДОН и др.) Максимальная температура рабочей среды 115 °С. Диапазон настройки регулятора тяги 30-90 °С. Термочувствительный элемент заполнен воском. Имеет две шкалы, предполагает и горизонтальную, и вертикальную установку. |
Таким образом, регулятор тяги позволяет повысить удобство эксплуатации твердотопливного котла.
Виды регуляторов тяги
В продаже можно найти механические и автоматические системы управления. Чаще всего используется на практике механический регулятор для твердотопливного котла. Это потому, что система автоматизированная работает от электрической энергии. Отопитель становится энергозависимым. Для твердотопливных моделей это будет дополнительной проблемой при эксплуатации, а польза из-за проблем будет очень низкой. Финансовые расходы будут выше. Поэтому ориентироваться на цену регулятора тяги не стоит.
На котле отлично сможет работать и механическая система. Во время отсутствия в сети напряжения можно будет легко изменить параметры. А котел будет функционировать в штатном режиме. Заслуженной популярностью пользуются секционные чугунные агрегаты. Для загородных домов они считаются идеальными. Регулятор тяги позволит хозяину дома не находиться постоянно около воздушной заслонки. А низкая цена твердого топлива позволяет сделать отопление экономичным.
Новейшим регулятором тяги является ESBE. Агрегат предназначен для регулирования температурного режима в твердотопливных котлах с помощью подачи воздуха. Не требует выполнения сложной установки и подключения электропровода. Температуру котла измеряет головка термостатического механизма. Положение воздушной заслонки меняется через цепь и рычаг. Этим регулируется поступление воздуха к котлу, происходит процесс сжигания.
К улучшению конструкции можно отнести укороченную гильзу, усовершенствованную рукоять и удобно читаемую шкалу выставления температуры. Именно эти требования отвечают современному производству котлов, работающих на древесине.
Регуляторы тяги для котлов существующие типы и их отличие
Существует множество способов поддержания заданной температуры в топке. По принципу действия, конструкции регуляторов делятся на два типа:
Механический регулятор тяги
Принцип действия основан на способности некоторых материалов расширяться и сжиматься при изменении внешней температуры. 
Датчик и механизм привода объединены в одном корпусе. Регулятор горения котла устанавливается в верхней части топки (1), где температура достигает максимального значения. Датчик представляет собой герметичную емкость со штоком.
Внутри жидкость, которая меняет объем под воздействием температуры (2). На шток давит пружинный механизм, соединенный с рычагом управления заслонкой (3). В холодном состоянии шток максимально утоплен, под давлением пружины.
Рычаг (3) находится в верхней точке. С помощью цепи (4) рычаг соединяется с воздушным клапаном (зольной дверцей). Клапан (5) находится в открытом состоянии, насыщенный кислородом воздух (6) поступает в топку. Топливо горит с максимальной интенсивностью.
При повышении температуры, жидкость в датчике расширяется, и преодолевает давление пружины. Рычаг (3) начинает опускаться, и цепь (4) закрывает воздушный клапан (5). Тяга уменьшается, интенсивность горения снижается. Цикл повторяется постоянно, вслед за колебаниями температуры.
С помощью винтового регулятора (7) можно корректировать силу сжатия пружины, устанавливая порог срабатывания датчика.
Следующий вариант механического регулятора использует биметаллическую пружину. 
Под воздействием температуры, пружина (1) меняет положение штока (2). Он в свою очередь двигает управляющий рычаг (3). Как и в первом варианте, заслонкой управляет цепь (4). Эта конструкция также может настраиваться: с помощью винтовой рукоятки (5) меняется усилие на пружине.
В обоих случаях грубая калибровка производится перестановкой звеньев цепи в точке крепления (ее можно удлинить или укоротить).
Преимущества механических регуляторов в их автономности. Достаточно один раз отрегулировать температуру: синхронизировать угол открывания клапана, и можно не беспокоиться за тягу в котле. К достоинствам можно отнести и невысокую стоимость.
Вне зависимости от конструкции, большинство механических регуляторов выглядят так:
Электронный регулятор тяги
Для любителей полной автоматизации и высокой точности управления – предлагаются электронные блоки управления. Автоматический регулятор тяги отслеживает не только температуру в топке, но и контролирует теплоноситель. Можно настроить модуль на температуру воздуха в помещении. 
Базовая конфигурация включает в себя блок управления, оснащенный датчиками температуры, и вентилятором. То есть, кроме регулирования естественной тяги (с помощью заслонки), можно гнать кислород принудительно. Это повышает эффективность горения, особенно при неблагоприятной погоде.
В зависимости от комплектации (соответственно и стоимости), электронный регулятор оснащается различным количеством датчиков. Меняются и функции: можно запрограммировать экономный режим, или напротив: быстрый прогрев помещения. Например, если вы приехали зимой на промерзшую дачу.
Вам остается лишь подбрасывать топливо (некоторые датчики подают сигнал, когда дрова или уголь заканчиваются). Есть даже системы автоматической подачи твердого топлива, но это тема другой статьи.
Преимущества очевидны: высокая точность, возможность контроля за температурой в помещении, множество дополнительных функций. Есть возможность усилить тягу с помощью вентилятора. Можно подключить к модулю управления циркуляционный насос теплоносителя.
Функции регулятора
Таким образом, отсутствие устройства для автоматической регулировки нагрева теплоносителя делает эксплуатацию котельного агрегата небезопасной – от человека, отвечающего за работу котла, требуется постоянное повышенное внимание к режиму работы оборудования.
У тягорегулятора есть и другие функции, помимо защиты теплоносителя от закипания:
Чтобы избежать закипания теплоносителя, вместо регулятора на твердотопливный агрегат можно установить предохранительный клапан. Он позволит в автоматическом режиме сбрасывать давление, если оно превысит установленное значение. Однако клапан рассчитан на разовые аварийные срабатывания – он выйдет из строя, если теплогенератор будет регулярно нагреваться до критических температур. Кроме того, без регулятора тяги корректировать нагрев теплоносителя придется вручную.
Предназначение и принцип работы
Бесперебойная работа дымохода и тяги находятся в непосредственной зависимости от погоды и времени года. В случае резких перепадов температурных режимов в зимний сезон, в ветреную погоду, тяга сильно увеличивается. Для того, чтобы сохранить оптимальную температуру в помещении, придется затрачивать большее количество топлива, что негативно скажется на функционировании всей дымоотводной системы.
Используя стабилизатор, вы сможете поддерживать подходящие величины и не позволить им превышать норму, а, значит, работа вашего отопительного прибора будет максимально продуктивной.
Помимо погодных условий, качество тяги также зависит и от атмосферного давления воздуха, которое может в любую минуту измениться из-за погоды, времени суток, года, места, в котором находится дом.
Принцип функционирования стабилизатора тяги дымохода достаточно прост. Предположим, сила или уровень достигают выше нормы, то устройство в автоматическом режиме начинает поворачивать клапан, тем самым он снижает уровень давления. В такой ситуации, происходит смешение попадающего воздуха с газами. Регулятор будет удерживать стопор ограничителя в таком положении до тех пор, пока температура не достигнет нормы. Затем в автоматическом режиме закроется в трубе тягопрерывателем и система начнет работать в прежнем режиме.
Что представляет собой регулятор тяги дымохода
Под понятием стабилизатора понимается специальный механизм, основной функцией которого является подача воздуха в дымоотвод равнозначными порциями. Именно таким образом обеспечивается хорошая тяга, которая является неотъемлемой составляющей нормальной работы отопительного прибора. Благодаря специальной предохранительной заслонке ваше оборудование будет защищено от излишнего количества давления, эта деталь будет его контролировать и сдерживать в норме.
Регуляторы, которые изготовлены из нержавеющей стали — универсальны, они успешно применяются для любого теплогенерирующего прибора. Они просты в монтаже, зарекомендовали себя как надежные и прочные устройства.
Принцип работы
Механический регулятор тяги устанавливается таким образом, чтобы его нижняя часть контактировала с теплоносителем.
В число основных компонентов устройства входит:
Функционирует устройство следующим образом:
Устройство регулятора тяги
На торце устройства расположена рукоятка настройки. Она ограничивает ход рычага, определяя крайнее положение воздушной заслонки. Это дает возможность задать определенную температуру теплоносителя, которая будет поддерживаться в автоматическом режиме.
Комплекты автоматики для пиролизных и пеллетных котлов
Как работает регулятор тяги
Главную роль в устройстве регулятора играет термостатический элемент, помещенный внутрь цилиндрического корпуса и связанный механически с рычагом и цепочкой, прикрепленной к дверце зольника. Элемент представляет собой герметичную колбу, наполненную термочувствительной жидкостью, значительно расширяющейся при нагревании. Он находится в том конце корпуса, который вкручивается внутрь водяной рубашки котла и непосредственно 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:
Рукоятка настройки на торце терморегулятора служит для ограничения хода рычага и, соответственно, воздушной заслонки. Таким образом устанавливается ограничение по температуре теплоносителя.
Монтаж и калибровка регулятора тяги своими руками
Несложная конструкция позволяет выполнить монтаж приспособления своими руками. Если рассматривать котел со всех сторон, в проекции, то для установки регулятора выбирается фронтальная или боковая поверхность агрегата. Для этой цели в изделии имеется специальное отверстие. Монтируется регулятор с помощью резьбового соединения. На схемах показано, как нужно устанавливать регулятор, и как нельзя ставить приспособление.
На заметку: В данном случае не может быть срединного решения. Как указано в инструкции, таким образом, осуществляется установка регулятора тяги на твердотопливный котел.
Правильность установки определяется посредством выравнивания устройства в вертикальном и горизонтальном положении. После того, как регулятор установлен, затягиваются все вращающие элементы, существующие места сопряжения подлежат герметизации специальным термоустойчивым составом. Рычаг ставится в положение, что бы отверстие, через которое будет проходить цепь, находилось над заслонкой, в вертикальном положении.
Если первый этап достаточно понятен и прост, то последующие действия требуют особого внимания, аккуратности и последовательности действий. Калибровка регулятора является важнейшим этапом его функциональности.
Установив регулятор на свой отопительный агрегат, можно начинать растопку. Доведя температуру котловой воды до 60 0С, фиксируйте эту же самую температуру на маховике (термостат) регулятора тяги. Рычаг в это время должен быть соединен цепочкой с заслонкой.
Зафиксировав заслонку в определенном положении, при настроенном регуляторе на отметке в 60 градусов, делаем следующие действия.
Термостат переводим на отметку 80 0С. Если вы установили регулятор тяги правильно и выполнили все предыдущие действия согласно инструкции, при нагреве котла до заданной температуры, заслонка автоматически закроется. В топку перестанет поступать воздух, соответственно снизится интенсивность горения топлива. Погрешность в точности измерения температуры может достигать +/- 5 0С, что для обычных, несложных нагревательных приборов систем отопления, не является критичным.
Настраивать регулятор тяги необходимо как можно чаще. Механические повреждения цепочки, туго двигающая заслонка могут стать причиной нарушения функциональности приспособления.