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.
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:
- 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.
- 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.
Установка подготовленного регулятора тяги
Расположение регулятора на самом котле может быть строго вертикальным или же горизонтальным. Данный фактор напрямую зависит от того, где предусмотрено небольшое отверстие для последующей установки.
Монтаж регулятора выполняется быстро и очень легко:
- Горизонтальный вариант. Винт для фиксации располагается в верхнем положении.
- Вертикальный вариант. Винт для фиксации располагается с другой стороны.
- Когда вы достаете сам регулятор из его упаковки, можете заметить, что рычажок снят. Так упаковка выглядит более компактной. Рычаг фиксируется винтом в нужном положении, чтобы само крепление находилось именно в плоской части.
- Цепь крепится так, чтобы положение между воздушной заслонкой и рычагом было исключительно вертикальным. Для начала закрепляется цепочка к рычагу, а фиксация непосредственно к заслонке необходима при настройке устройства.
Что это такое и зачем он нужен
Дымоход далеко не всегда работает идеально. Нередко из-за большой длины в нем возникает слишком сильная тяга (разрежение, падение давления), в ветреную погоду порывы ветра вызывают скачки давления, при прогреве дымохода (растопке) тяга также усиливается.
Контролировать короткие скачки тяги практически невозможно, а они могут навредить отопительному оборудованию – например, могут сбить пламя в газовых котлах, а частые включения и вспышки газа при розжиге вредят им.
Слишком сильная тяга уменьшает КПД отопительного агрегата – часть тепла не успевает пойти на разогрев теплообменника или самой печи и «улетает» вместе с отходящими горячими газами. Кроме того, сильная тяга нередко заставляет дымоход гудеть и мешает жильцам дома.
Для устранения скачков давления и чрезмерной тяги в дымоходе и придумали стабилизатор тяги – несложное устройство. Оно устанавливается в нижнюю часть дымовой трубы.
Что влияет на тягу
Причины изменчивости тяги:
- Если оголовок дымохода ниже конька кровли, то на тягу влияет направление ветра. Хотя расчеты, применяемые при определении высоты дымохода, и обеспечивают выход трубы выше зоны ветрового подпора и достаточную минимальную тягу при любых условиях, это не обеспечивает стабильную тягу – при направлении ветра вдоль конька или стены дома она увеличивается. Да и округление всех показателей (длины и площади сечения борова) при расчетах в большую сторону также увеличивает разрежение в дымоотводе.
- В зависимости от погоды тяга также увеличивается или уменьшается. При ясной погоде давление близко к норме, при осадках и влажности давление падает. При высоком атмосферном давлении относительное разрежение, то есть разрежение в сравнении с атмосферным давлением в дымоходе увеличивается, при низком – уменьшается.
- В холодную и очень холодную погоду увеличивается разница температур между помещением и улицей – это также увеличивает тягу.
- На резкие изменения тяги в дымовой трубе влияют и порывы ветра. Если при длительных изменениях погоды тягу можно немного скорректировать с помощью шибера (заслонки), то при очень быстрых скачках давления никакой шибер не поможет.
Устройство и принцип работы
Стабилизатор давления выполняет функцию клапана. Изготавливают его только из нержавеющей стали, он эксплуатируется при температурах до 500 °С и выше и используется на дымоходах отопительных агрегатов на любом виде топлива – от газовых котлов до угольных печей. Оцинкованную сталь для стабилизаторов не используют – они устанавливаются близко от котлов, подвергаются действию высоких температур, отчего оцинкованная сталь быстро прогорит.
Конструктивно стабилизатор напоминает заглушку с отверстием, которое закрыто подвижной пластиной. Пластина качается на оси, как маятник, и открывает либо закрывает отверстие при срабатывании. На пластине закреплен противовес. Для регулировки давления имеется вращающаяся рукоятка. Для монтажа стабилизатора в дымовую трубу вблизи отопительного агрегата устанавливают специальный тройник.
Существуют стабилизаторы в виде грибка. Применяют их в основном для газовых котлов, для твердотопливных такой стабилизатор не подходит. Участок дымохода расширяется в виде грибка. Под грибком монтируется температурный датчик. Если тяга значительно уменьшается или опрокидывается, горячие газы будут собираться под грибком (даже очень кратковременно пойдут в помещение), нагреют датчик, и он отключит подачу газа в камеру сгорания.
Преимущества и недостатки
Преимущества установки стабилизатора тяги в дымоход:
- Увеличивается безопасность эксплуатации отопительного оборудования.
- Устраняются резкие изменения тяги при сильном ветре.
- Стабилизатор уменьшает перегрев дымоходного канала при розжиге печи, твердотопливного котла или камина, удлиняет срок службы дымоходов.
- В дымоходы печей и котлов длительного и сверхдлительного горения устройство монтируется изначально.
- Снижается выброс продуктов неполного сгорания топлива (угарного газа) в атмосферу.
- Самые существенные достоинства – стабилизатор уменьшает ненормативные утечки тепла с отходящими газами, повышает КПД котла, экономит топливо. Некоторые источники (польская фирма POLMAR) приводят экономию до более 30 %, гарантированно можно сэкономить 3-9 %. На газовых котлах экономия меньше, на твердотопливных агрегатах – больше. 3 или 9% экономии – вроде бы немного, но просчитайте сумму, которую вы сэкономите за сезон. Я уверен, сумма вас приятно удивит.
Устройство и принцип работы
Как устроен регулятор тяги
Устройство регулятора тяги не сложное:
- Рукоять установки желаемой температуры.
- Шток.
- Исполнительный механизм.
- Направляющая.
- Корпус прибора.
- Гильза погружная.
- Термочувствительный элемент.
- Пружина.
- Рычаг цепного привода.
- Цепь.
- Винт крепления рукояти.
- Винт крепления рычага.
Необходимо сразу продумать условия, в которых горение будет протекать по заданной схеме и будет отдавать необходимое количество тепла.
Принцип работы регулятора тяги заключается в непосредственном контроле за подачей нужного количества чистого воздуха в камеру сгорания. Ведь чтобы огонь не погас, требуется постоянное наличие кислорода в нужном объёме. В положенный срок проконтролировать поступление газа к горелке можно именно с помощью регулятора.
Важно и то, чтобы заправленное топливо воспламенялось регулярно, без потухания и по заданному режиму. Механический регулятор тяги для твердотопливных котлов имеет следующий принцип работы. Он основан на регулировке потока воздуха, который поступает в топливник из-за воздействия тяги дымохода
Он основан на регулировке потока воздуха, который поступает в топливник из-за воздействия тяги дымохода
Механический регулятор тяги для твердотопливных котлов имеет следующий принцип работы. Он основан на регулировке потока воздуха, который поступает в топливник из-за воздействия тяги дымохода.
Твёрдое топливо горит и нагревает теплоноситель. Жидкость в элементе расширяется и, преодолевая упругость пружины, влияет на механизм исполнения и рычаг. Затем рычаг делает цепочку слабее, а заслонка закрывается и тем самым уменьшает проходное сечение, замедляя процесс горения за счёт малого поступления воздуха.
Как работает регулятор тяги
После этого вода постепенно остывает, жидкость сжимается. Возвратная пружина с помощью цепочки влияет на рычаг и тот опять открывает заслонку. А далее по кругу, пока дрова не сгорят дотла.
Электронный регулятор тяги имеет некоторые отличия от механического терморегулятора для твёрдотопливного котла, хотя работает по такому же принципу. Здесь автоматика присоединяется к выносным терморегуляторам, которые находятся в комнатах отопления, а заслонка открывается с помощью электропривода.
Автоматическая конструкция для лучшей тяги параллельно присоединяется к приборам, и при снижении температуры воздуха открывается заслонка зольника, начинает работать вентилятор, с помощью которого происходит быстрый нагрев носителя тепла.
Регулятор для котла выглядит как поплавок, прикреплённый к прочной цепочке из металла. Регулируется устройство очень легко.
В противном случае, если повернуть регулятор с начального положения слишком сильно, можно получить неприятный результат. Поэтому все детали должны находиться под тщательным контролем владельца.
Регулятор тяги для твердотопливных котлов своими руками можно сделать довольно просто и качественно. Работа займёт пару часов и для неё не понадобятся особые инструменты и материалы: всё можно найти дома. Единственный момент, который может вызвать затруднение, — это аккуратно заточить гильзу, чтобы она села в отверстие и не было вопросов с подачей кислорода. Она не должна быть слишком маленького или большого размера.
Регулятор тяги для твёрдотопливного котла сконструирован так, что его механизм «откликается» на самые незначительные изменения в положении, вследствие чего пользоваться им необходимо с особой осторожностью. Для самого регулятора тяги понадобятся корпус регулятора из металла высокой прочности, пластиковая головка приспособления, гильза из термостойкого материала, рычаг и цепочка, которая прикрепляется к нему. Для самого регулятора тяги понадобятся корпус регулятора из металла высокой прочности, пластиковая головка приспособления, гильза из термостойкого материала, рычаг и цепочка, которая прикрепляется к нему
Для самого регулятора тяги понадобятся корпус регулятора из металла высокой прочности, пластиковая головка приспособления, гильза из термостойкого материала, рычаг и цепочка, которая прикрепляется к нему.
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.
- Интервал регулировки температуры должен быть 60-90°С.
- Указанного в паспорте конструкции усилия, которое развивается приводом, должно быть достаточно на подъём дверки.
- Нужно проследить, хватает ли рабочего хода привода для полного открытия и закрытия отворки.
- Соединение резьбы на корпусе должно подходить соответствующей части в котле и составлять ¾.
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. |
Способы усилить тягу дымохода
Назначение регулятора тяги – гасить чрезмерное разрежение в дымоходе. Увеличивать тягу стабилизатор не может. Что же делать, когда тяга явно недостаточна?
Для усиления тяги делают следующее:
- Проверяют, не забился ли дымоходный канал сажей, прочищают его.
- Проверяют, имеется ли доступ воздуха в помещение или подвод воздуха с улицы к топке отопительного агрегата. При необходимости открывают форточку или проводят трубу для забора чистого воздуха с улицы.
- Анализируют, достаточно ли утеплена труба, не подмок ли утеплитель. В случае с современными керамическими или сэндвич-трубами утепление можно считать достаточным, при утеплении стальных труб своими руками возможны неприятные сюрпризы. Традиционные кирпичные трубы также желательно утеплить.
- Выясняют, есть ли дефлектор на верхе трубы. Нередко установка дефлектора решает проблему.
Если все поиски не привели к решению проблемы, стоит пригласить опытного теплотехника – безопасность семьи превыше всего.
Если вы поменяли отопительный агрегат на более современный (или переложили печь или камин), то необходимо:
- Просчитать минимальные длину и площадь сечения борова в зависимости от мощности отопительного прибора (см. мою статью про расчет дымохода).
- Рассмотреть необходимую высоту трубы в зависимости от расположения относительно конька и зоны ветрового подпора высоких строений и крупных деревьев.
- Если дымоход недостаточной высоты и площади сечения, то его либо нарастить, либо смонтировать дымосос – специальный вентилятор. Он устанавливается на оголовок трубы.
- Если старая труба имеет сечение, намного больше расчетного, эту проблему устраняют при помощи шибера или установки вкладыша. Если труба слишком длинная – также можно использовать шибер.
При замене старой печи или камина на современный котел трубу наверняка придется модернизировать, так как современные котлы имеют большой КПД, агрессивный конденсат и невысокую температуру отходящих газов. Даже твердотопливные современные агрегаты имеют более низкую температуру дыма, чем старые дровяные печи.
Монтаж устройства
Регулятор тяги может быть установлен на котле вертикально или горизонтально. Это зависит от того, в каком месте предусмотрено отверстие для его установки. Монтаж производится легко и быстро:
- Если установка производится горизонтально, фиксирующий винт должен находиться в верхнем положении.
- Если предполагается вертикальная установка, фиксирующий винт должен находиться с тыльной стороны.
- Доставая регулятор тяги из упаковки, можно обнаружить, что рычаг снят. Обычно это делают, чтобы сделать упаковку меньшего объема. Рычаг необходимо зафиксировать с помощью фиксирующего винта в подходящем положении, чтобы винт находился в его плоской части.
Цепь должна быть закреплена таким образом, чтобы ее расположение между рычагом и воздушной заслонкой было вертикальным. Первоначально ее крепят только к рычагу. Крепление к заслонке производится при настройке.
Настройка регулятора тяги
Перед настройкой нужно убедиться, что ничего не мешает заслонке свободно открываться и закрываться:
- На рукоятке установить нужную температуру (например, 60 °С), используя подходящую шкалу в зависимости от горизонтального или вертикального положения регулятора.
- Разогреть теплоноситель в котле до установленной температуры, контролируя процесс с помощью встроенного термометра. Заслонка при этом должна быть открыта.
- Добившись нужной температуры, закрепить цепь на заслонке так, чтобы она была открыта на 1-2 мм. Проверить натяжение цепи.
- Закрепить положение рукоятки с помощью винта.
В инструкции к регуляторам тяги разных производителей могут иметься указания, отличающиеся друг от друга. Всегда следует придерживаться указаний к конкретной модели.
Для эффективного использования твердотопливного котла необходимо иметь возможность регулировать температуру теплоносителя в отопительной системе. Для этого используют регулятор тяги, позволяющий изменять интенсивность сжигания топлива, путем ограничения доступа воздуха в камеру сжигания.
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.
Популярное: Выбор плиткореза, ручной или электрический. За что стоит переплачивать?
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.
Есть и недостатки:
- Датчик работает на основании температуры в топке, нет связи с реальной температурой в помещении. То есть, регулятор работает условно. При изменении погодных условий (когда температуру теплоносителя можно снизить), приходится заново калибровать регулятор тяги.
- Главная проблема – невысокая точность и инертность. Это конструктивная особенность, улучшить показатели невозможно.
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.
Популярное: Строительный фен: покупать, или сделать своими руками?
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.
Недостатки:
- Разумеется, стоимость. За удобства придется доплатить.
- Еще одна серьезная проблема – энергозависимость. Если пропала электроэнергия – вся эта интеллектуальная система перестает работать. Можно подключить источник бесперебойного питания, но это еще больше увеличит стоимость комплекта.
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.
