Как потушить котел длительного горения

Системы безопасности твердотопливных котлов

Что бы понять, что такое система безопасности твердотопливного котла и зачем она нужна необходимо для начала понять принцип работы, некоторые особенности самого котла и принципиальные отличия от широко распространенного у нас газового котла.

Для начала принцип работы: Любой твердотопливный котел это емкость (1), большая или маленькая, в зависимости от необходимой мощности в которой горит топливо, дрова, уголь, пелеты, все что угодно. Принцип горения сейчас значения не имеет, важно понимать, что оно там горит. В камеру сгорания нагнетается воздух (2), без которого процесс горения как известно не возможен, принудительно или на самотяге. За внешней стенкой камеры сгорания находится так называемая гидрорубашка (3) в которой и происходит процесс нагревания теплоносителя (воды или другой жидкости, антифриза например). В водяную рубашку с помощью циркуляционного насоса (4) из системы отопления подается теплоноситель, там он нагревается и уходит снова в систему отопления. Вот собственно и вся конструкция, это не атомный реактор.

Теперь об отличиях от газового котла: Процесс горения газового котла контролируется автоматикой. Теоретически все выглядит примерно так – пока автоматику, а это набор датчиков и электроники устраивает температура нагретого теплоносителя и наличие самого пламени процесс идет, но как только температура теплоносителя выходит за дозволенные рамки или прекращается процесс горения она тут же перекрывает доступ газа в камеру сгорания, и все, котел прекращает работу. Говоря по простому, если слить воду с батарей и запустить газовый котел он проработает несколько секунд, пока не нагреется термодатчик и автоматика зафиксирует перегрев, а затем потухнет без всяких необратимых последствий.

В твердотопливном котле все не так. Огонь есть огонь и потушить его при перегреве теплоносителя за секунды невозможно. Даже если перекрыть доступ воздуха, топливо будет еще некоторое время тлеть, нагревая камеру сгорания. Последствия всего этого весьма печальны. К примеру котел Stropyva сложится во внутрь, а дешевый котел стандартного горения разорвет наружу. Если же теплоносителя в системе нет вообще, то дела будут обстоять еще хуже – котел длительного горения Stropyva опять таки сложится во внутрь но пламя не будет залито теплоносителем из разорвавшейся гидрорубашки, поскольку его там нет. Он будет продолжать нагревать все вокруг – стены, трубы потолок и т.д. ( к стати именно поэтому нельзя обвязывать котел, по крайней мере малый его контур полипропиленом, который очень легко воспламеняется и крайне токсичен при горении) В общем до пожара не далеко. Отсюда и необходимость в системах безопасности.

Итак, разобравшись с принципом работы твердотопливного котла можно сделать несколько выводов:

Первое – теплоноситель в системе должен быть.

Второе – теплоноситель должен циркулировать.

Третье – у системы должен быть нормальный теплосъем, что бы теплоноситель успевал остыть.

Если одного из пунктов не будет — появляется риск взрыва твердотопливного котла.

Итак, как этого избежать. Какие системы безопасности существуют и какие лучше использовать.

Ну, с пунктом один (отсутствие теплоносителя – разрыв трубы, протекает батарея и т.д.) все достаточно просто, хотя по собственному опыту знаю, что это мало кто делает. Необходимо поставить клапан давления на подпитку системы и проблема решена. Давления в системе упало – клапан открылся и вода с насосной станции закачалась до необходимого показателя.

Со вторым пунктом все немного сложнее.

Ну, начнем с того, что циркуляционный насос должен быть хорошим. Не ставьте Китай ни в коем случае. Просто задумайтесь о возможных последствиях выхода из строя такого насоса. Разница в цене ни коем образом не сравнима с возможными потерями при его остановке. (Для информации: настоящий насос, шестерка, Grundfos стоит около 100 долларов.)

Однако даже очень хороший циркуляционный насос не может работать без электричества, а с нынешним положением дел в энергоснабжении наших населенных пунктов эта проблема особо актуальна.

Существует два варианта решения этого вопроса. Первый, широко распространенный, да и пожалуй самый недорогой это установка источника бесперебойного питания. Устанавливать лучше всего тот, что имеет отдельно подключаемый аккумулятор, хотя бы потому, что если вам вдруг понадобится увеличить время работы, то достаточно будет просто поставить аккумулятор помощнее. И еще важный момент – бесперебойник должен выдавать правильную синусоиду иначе насос работать не будет. Как правильно подобрать источник бесперебойного питания и как просчитать необходимую емкость аккумулятора – это тема отдельной статьи, поэтому движемся далее. Единственное, о чем еще хотелось бы сказать это цена. Стоимость комплекта (бесперебойник + аккумулятор) на насос шестерку + небольшая лампочка в топочной, рассчитанного на работу на протяжении 5-6 часов вам обойдется примерно в 200 долларов. Все Китай, естественно.

Второй способ это установка генератора. Абсолютно не бюджетный вариант если учесть тот факт, что генератор должен быть укомплектован автоматическим запуском иначе это все не имеет смысла. Большинство продаваемых у нас моделей не имеют такой опции, однако на любой генератор с электростартером можно поставить автоматику. Стоимость более менее качественной автоматики колеблется в районе 500 долларов, с установкой на генератор, естественно. Плюс сам генератор, плюс его подключение по месту – сориентируйтесь сами. Единственным плюсом этого способа может быть то, что генератор может питать не только циркуляционный насос твердотопливного котла, но и весь Ваш дом в периоды выключения электричества.

Пункт третий – недостаточный теплосъем. Это когда котел нагрелся, циркуляционный насос работает, а батареи или теплые полы – холодные.

Вообще эта проблема видна сразу, при первом запуске твердотопливного котла. Причин не много – воздух в системе и отсутствие проходимости на одном или нескольких контурах отопления. И то и другое замедляет циркуляцию, а иногда и останавливает. Поэтому теплосъем – недостаточен, а котел перегревается. Подобные неполадки не являются критическими и не требуют установки какой либо системы безопасности. Воздух нужно стравить, а запертый проход в контуре обнаружить (чаще всего это фильтр) почистить и запустить систему. Но, на моей памяти было несколько случаев, когда по какой-то нелепой случайности, все батарее в доме были закрыты или почти полностью закрыты и котел перегревался.

Решений этой проблемы опять таки два. Первое было предложено компанией Buderus – это небольшой теплообменник (бак со змеевиком внутри) укомплектованный термоклапаном. Когда температура теплоносителя, который проходит через этот бачек превышает допустимую норму в 95 градусов открывается клапан и по змеевику начинается проток холодной воды подающейся со станции. Таким образом теплоноситель охлаждается. Отдельно такая система не продается, купить можно только бывшую в эксплуатации ну или вместе с котлом Buderus, причем как дополнительную опцию за дополнительный деньги –что то около 800 долларов. Как по мне, так абсолютно бессмысленная вещь. При отсутствии теплоносителя система не спасает, при отсутствии циркуляции — то же, был бы этот змеевик внутри корпуса гидрорубашки как к примеру в котлах АТМОS, тогда другое дело. На подачу в этот теплообменник ставится запорный термоклапан, который срабатывает на открытие при температуре свыше 95 градусов, можно Honeywel, можно и другой. В этом случае проблема перегрева теплоносителя решается, даже при отсутствии электричества и остановке циркуляции, если подача воды будет осуществляться из емкости стоящей выше котла. Однако, далеко не все твердотопливные котлы оснащаются такой замечательной вещью как теплообменник системы безопасности.

Второе решение считается народным изобретением и не стоит вообще ни чего. Необходимо просто снять регулирующую головку с самой дальней, одной батареи. Так сказать – навсегда ее полностью открыть. И все. Если Ваш котел правильно подобран по мощности этого будет вполне достаточно, что бы обеспечить необходимый теплосъем в режиме тления, при закрытой воздушной заслонке.

Ну и на последок самая простая и бюджетная система безопасности – это мешок с песком. Да, именно мешок с песком. Водой тушить котел нельзя категорически. Затушить его в случае необходимости можно только высыпав мешок песка в камеру сгорания. Ну или вынуть все топливо лопатой, что само по себе даже звучит как то невыполнимо, особенно если дверки маленькие и угли при этом разлетаются по топочной.

Ну шутки шутками, а мешок с песком в топочной поставьте, мало ли что.

Подводя итог вышесказанному можно смело сделать вывод, что из перечисленных систем безопасности оптимальным вариантом является безусловно установка источника бесперебойного питания для поддержания циркуляции в системе в комплекте с клапаном регулировки давления.

P.S. Начинающие монтажники зачастую ограничиваются стандартной системой безопасности, такой себе тризуб – манометр, клапан для стравливания воздуха и подрывной клапан. Этого было достаточно при работе системы на газовом котле, но при работе на твердотопливном этого мало. Подрывник только сбросит давление (обольет топочную кипятком, так что при установке смотрите в какую сторону он повернут), сам процесс горения он не остановит и от возможного пожара не спасет. Так что: Совет и рекомендация: Ни в коем случае не пренебрегайте правилами техники безопасности. Система безопасности на котле должна стоять обязательно.

Источник

Как защитить твердотопливный котел длительного горения от закипания?

Как показывает практика основной причиной закипания/перегрева твердотопливного котла длительного горения, является отключение электроэнергии, как защититься от этого рассмотрим ниже.

1. Использование защитного клапана (Двухходовой защитный клапан).

Двухходовой защитный клапан предназначен для защиты твердотопливного котла от перегрева, и устроен таким образом, что позволяет заменить горячий теплоноситель (горячую воду) из системы отопления (твердотопливного котла) на холодную, из водопровода. Происходит это следующим образом: при достижении критической температуры клапан открывает слив горячей воды в канализацию и подает точно такое же количество холодной воды в систему.

Огромным минусом данного решения есть то что твердотопливные котлы в основной своей массе используются частными домовладениями, которые в свою очередь, как правило используют скважины для холодного водоснабжения которые оборудованы насосными станциями и в случае пропадания электроэнергии данный клапан Вас не спасет, потому что если нет электроэнергии нет и холодной воды.

2. Использование буферной емкости (бак теплоаккамулятор)

Буферная емкость представляет собой «бочку» огромного объема, которая подключается к твердотопливному котлу по принципу естественной циркуляции теплоносителя в контуре «котел – емкость» и при отключении электроэнергии тепло будет отводиться в буферную емкость, пока топливо в топке не прогорит.

Минусы данного решения:

— буферная емкость должна быть достаточного объема (от 500 до 2000 л воды), что влечет за собой значительное удорожание системы и наличие дополнительного пространства в котельной;

— трубы контура «котел – емкость» должны быть с увеличенными диаметрами и надлежащими для естественной циркуляции уклонами;

— Баки теплоаккумуляторы довольно хорошо утеплены, соответственно потери тепла у них достаточно малы, что может привести к перегреву и котла и буферной емкости.

3. Использование источников бесперебойного питания (ИПБ)

ИПБ представляет собой устройство (инвертор) который превращает 12/24 вольта от аккумулятора (АКБ) в 220 вольт для потребителя, например автоматики твердотопливного котла и/или циркуляционного насоса.

ИПБ может обеспечить автономное время работы твердотопливного котла длительного горения даже более 24 часов в зависимости от электрической нагрузки. Данных результатов можно добиться используя АКБ большой емкости, например АКБ на 100 а/час позволит Вам получить 800 Ватт*час электрической энергии. Эксплуатация ИБП для котла длительного горения не требует постоянного внимания и проведения регулярных регламентных работ. Современные ИПБ устроены таким образом, что зарядка аккумуляторов, переключение ИПБ между сетью и аккумуляторами происходит автоматически, срок службы аккумуляторов для ИБП достигает 15 лет. Соответственно при отключении электрической энергии работа твердотопливного котла продолжается без изменений. Как показывает практика, данное решение является самым надежным на сегодняшний день.

Источник

Защита твердотопливных котлов от перегрева

За время своей работы я десятки раз слышал, и даже три раза видел взорвавшиеся твердотопливные котлы. Поэтому нужна защита твердотопливных котлов от перегрева.

Сильно повезёт, если не будет пожара, или его удастся вовремя потушить. А в момент взрыва рядом с котлом не будет людей, которых обольёт кипятком.

Почему закипает и взрывается твердотопливный котёл?

Причина одна — большая инерционность котла. При резком прекращении отбора тепла котёл не может быстро потухнуть. Теплоноситель в котле закипает, и возросшим давлением разрывает котёл.

Современные системы отопление — энергозависимые. В них установлен циркуляционный насос, или даже несколько насосов.

Циркуляционный насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе отопления и котле. Если циркуляция прекратится, то твердотопливный котёл закипит.

По этой причине многим людям нравится самотёчная или гравитационная система отопления. В ней нет элементов, которым нужна электроэнергия. У самотёчной системы это единственное достоинство. Я даже не представляю, что нужно сделать, чтобы котёл закипел с такой системой отопления.

Варианты защиты твердотопливных котлов от перегрева

Дешёвый и простой вариант защиты твердотопливного котла от закипания – источник бесперебойной подачи электроэнергии. Это инвертор и электрический аккумулятор.

Как работает источник бесперебойной подачи электроэнергии

Циркуляционный насос и вентилятор котла подключаются через инвертор к электросети. При отключении электроэнергии в сети инвертор начинает брать электроэнергию с аккумулятора, преобразуя её с 12 V в 220 V. При появлении электроэнергии в сети инвертор переключается и начинает заряжать аккумулятор.

Стоимость бесперебойника

Стоимость ИБП зависит от мощности инвертора и ёмкости аккумуляторов. Нам нужно обеспечить циркуляцию, поэтому смотрим характеристики циркуляционного насоса, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя в котле.

В нашем случае это насос 25/40. Его мощность, если он работает на первой скорости 36 Вт. Вентилятор к ИБП мы подключать не будем, т.к. мы топим дровами, а при топке дровами вентилятор не нужен.

Используете вентилятор котла или циркуляционный насос работает у вас на других скоростях? Формула подбора аккумулятора ниже.

Расчёт необходимой ёмкости аккумуляторной батареи

Для определения необходимой ёмкости аккумулятора можно воспользоваться формулой:

Пример: Потребляемая мощность 36 Вт, напряжение аккумуляторной батареи 12 В, требуемое время резерва 8 часов.

E = 36*8/0.7/12/0.8 = 42,85 А/ч

Аккумулятор ёмкостью 45 А/ч, стоит около 9 000 рублей. Инвертор мощностью 400-500 Вт будет стоить около 7 000 рублей. Цены даю на момент написания статьи – апрель 2020 года.

Защита твердотопливных котлов с буферной ёмкостью

Защитить котёл с помощью самотёка рациональный и правильный вариант защиты котла, на мой взгляд. Самотёчные системы я делаю редко. Они отвратительно выглядят. Трубы большого диаметра по стенам, бррр…

Раньше так делали от безысходности, но в новом доме делать самотёчную систему это глупость. Находятся люди, которые периодически меня ругают за то, что я против самотёчных систем.

Ребята! Я много раз видел как демонтируют самотечные системы, и делают современную систему отопления. Но ни разу не видел, чтобы ломали современное отопление, и делали самотёк.

С твердотопливным котлом разумно поставить буферную ёмкость. Или теплоаккумулятор, кому как удобнее называть.

При этом котёл с буфером нужно соединить так, чтобы был самотёк. В этом случае, при отключении электроэнергии теплоноситель будет циркулировать от котла к буферной ёмкости. Котёл не закипит.

Ещё один плюс к установке буферной ёмкости возможность регулирования температуры в доме. Я завязываю термостат на циркуляционный насос контура отопления. В этом случае, у меня циркуляционный насос включается по температуре воздуха в доме.

Саша в видео подробно рассказывает как мы делаем системы отопления в частных домах с твердотопливными котлами.

Если буферной ёмкости нет, то можно установить радиатор отопления, соединённый с котлом так, чтобы был самотёк. Считается, что такой радиатор защищает котёл от закипания при отключении циркуляционного насоса.

Как выбрать объём буферной ёмкости

Объём буферной ёмкости я подбираю из расчёта 40 литров на один киловатт мощности котла. При этом объём буферной ёмкости не может быть меньше тонны.

То есть если мощность твердотопливного котла меньше или равно 25 кВт, то ставлю буфер на тонну. Если котёл мощнее, то считаю из расчёта 40 литров на киловатт.

Как выбрать буферную ёмкость

Если люди просили подешевле, я советовал буферные ёмкости S-Tank. Потом увидел, как они у людей текут. Посмотрел, как реагирует на это производитель, и перестал их советовать людям. Даже, наоборот, отговариваю от покупки.

Сейчас из дешёвых буферных ёмкостей ставлю TESY, HAJDU, DRAZICE. У меня бюджетные заказы, поэтому хорошие и дорогие баки я ставлю очень редко. Если вам нужна надёжность, то ставьте баки ACV, VIESSMANN, WOLF.

Защита твердотопливных котлов от перегрева с помощью радиатора отопления

В качестве радиатора охлаждения здесь использован стальной панельный радиатор 22 типа размером 500х600 мм.

Я решил провести тест: проверить, за сколько времени закипит котёл, если отключить циркуляционный насос. У нас котёл Стропува, и горит он около суток.

Поэтому наш тест пройдёт в два этапа:

О системе отопления в этом доме

В этом доме нет котельной. Заказчик решил разместить котёл на кухне. Я несколько раз пытался его отговорить, но, как говорится, «хозяин — барин». Думаю, через некоторое время он передумает.

Заказчик выбрал дровяную версию котла Stropuva, мощностью 15 кВт. За котлом размещается радиатор охлаждения и обвязка котла, выполненная из меди.

В обвязке установлен трёхходовый термостатический клапан, защищающий обратку котла от охлаждения. Обвязка котла состоит из трёх контуров. Первый контур обслуживает радиаторы. Здесь реализована коллекторная разводка трубопроводов для радиаторов. Коллекторная группа размещена за стеной, в помещении ванной.

Второй контур — тёплые полы. Насосно-смесительный узел размещён за котлом, ниже радиатора охлаждения. Коллекторная группа тёплых полов также размещена в помещении ванной. Третий контур — загрузка бойлера косвенного нагрева.

Он ещё не установлен. Но для него в обвязке котла есть специальные краны. В помещении ванной мы разместили коллекторные группы. Тёплые полы укрывают помещения кухни, ванной, коридор и прихожую. Радиаторы установлены в спальных комнатах и гостиной.

День 1. Испытание котла с радиатором

Котёл нагрелся до 60 градусов, я отключил циркуляционный насос и стал ждать, когда температура в котле поднимется до 100 градусов. За полчаса температура на котле поднялась до 95 градусов и остановилась.

Прошло 3 часа с момента отключения насоса, и температура на котле не поднялась выше 95 градусов. Дольше ждать не стал, запустил циркуляционный насос в штатном режиме.

День 2. Испытание котла без радиатора

Котёл нагрелся до 60 градусов, отключаю циркуляционный насос и жду, когда температура в котле поднимется до 100 градусов. Без радиатора температура в котле поднялась до 100 градусов чуть больше, чем за 30 минут. Включил циркуляционный насос.

Оказывается, радиатор соединённый с котлом самотёком защищает от закипания. Наш эксперимент можно посмотреть в видео.

Клапан защиты котлов от закипания

Существуют специальные защитные клапаны, которые монтируются в обвязку котла. При закипании котла клапан сбрасывает кипяток, и добавляет в систему отопления воду из водопровода.

Стоимость такого клапана около 14 тысяч рублей. Плюс фитинги и монтаж. За эти деньги проще купить инвертор с аккумулятором. Поэтому я такие клапаны не устанавливаю.

Знайте, что такая защита твердотопливных котлов от перегрева существует.

Защита твердотопливных котлов от перегрева — выводы

Твердотопливный котёл без циркуляции теплоносителя закипает за полчаса. Если у вас не самотёчная (гравитационная) система отопления, защищайте свой котёл от перегрева.

Из перечисленных мной в вариантах защиты котла от закипания мне больше всего нравится вариант с буферной ёмкостью. На второе место я бы поставил вариант с ИПБ. Вариант с радиатором в моём рейтинге оказался на третьем месте. Клапан на последнем.

Источник

Проблемы с твердотопливным котлом и методы их решения

Твердотопливный котел представляет собой отопительное устройство, изготовленное из толстолистовой стали или чугуна. Выделение тепловой энергии в установках происходит за счет сгорания твердого топлива (уголь, дрова, торф, кокс, пеллеты). Используются котлы этого типа в частных домовладениях и на промышленных объектах, где отсутствует газопровод. Также они устанавливаются в качестве резервного отопительного оборудования.

Правила эксплуатации

Для того чтобы твердотопливный котел работал безопасно и эффективно, при его эксплуатации следует придерживаться некоторых несложных правил:

Общие проблемы и методы их решения

Котлы твердотопливные могут создавать проблемы для пользователей, суть которых и методы решения приведены в таблице.

Перечисленные выше проблемы характерны для твердотопливных котлов любого типа. Возникают они, как правило, не из-за неисправности самого отопительного устройства, а вследствие неправильной его эксплуатации или неграмотного монтажа системы.

Проблемы котлов длительного горения

В процессе эксплуатации котлов длительного горения, такими, например, являются котлы Stropuva, могут возникнуть следующие проблемы:

Проблемы пеллетных котлов

Частой проблемой пеллетных котлов является образование коржей на горелке. В результате этого увеличивается расход топлива, требуется больше времени на обслуживание устройства.

Возникает эта ситуация, как правило, из-за использования топлива низкого качества (высокая зольность, наличие песка).

Приобретение сертифицированных пеллет высшего качества у проверенных производителей легко решает эту проблему.

Проблемы котлов с автоматической системой управления

В устройствах, оснащенных системой автоматики, могут возникать дополнительные проблемы:

Для того чтобы в процессе работы твердотопливных котлов как можно реже возникали проблемы, необходимо строго соблюдать правила их эксплуатации. Ведь в большинстве случаев, неисправности или некорректная работа этих устройств связана с неправильной эксплуатацией или ошибками в проектировании системы отопления.

Источник