Твердотопливный котел в отличие от котлов газовых, электрических или жидкотопливных работает не постоянно, а периодически, особенно, если он предназначен для обогрева загородного дома или дачи.
Чем опасен конденсат для котла?
При растопке твердотопливного котла приходится сталкиваться с тем, что холодный теплоноситель омывает стенки уже нагретой камеры сгорания, охлаждает их, что приводит к конденсации паров воды, неизменно присутствующих в дымовых газах. Частички воды, взаимодействуя с дымовыми газами, образуют кислоты, что приводит к разрушению внутренней поверхности камеры сгорания и дымохода.
Но на этом негативное действие конденсата не ограничивается: в каплях воды растворяются частички сажи, оседающие на стенках. Под воздействием высоких температур эта смесь спекается, образуя на внутренней поверхности камеры сгорания плотную и прочную корку, наличие которой резко снижает интенсивность теплообмена между дымовыми газами и теплоносителем. КПД котла падает.
Удалить корку непросто, особенно если у котла камера сгорания имеет сложную поверхность теплообмена.
Полностью исключить процесс образования конденсата в твердотопливном котле невозможно, но можно существенно снизить продолжительность этого процесса.
Основной принцип защиты котла от конденсата
Для защиты твердотопливного котла от образования конденсата необходимо исключить ситуацию, при которой возможен это процесс. Для этого нельзя допустить попадание в котел холодного теплоносителя. Температура обратки должна быть меньше температуры подачи на 20 градусов. При этом температура подачи должна быть не менее 60 С.
Самый простой способ состоит в нагреве в котле малого количества теплоносителя до номинальной температуры, создания для его движения малого контура отопления и постепенного подмеса к горячей воде остальной части холодного теплоносителя.
Идея простая, но реализовать ее можно различными способами. Например, некоторые производители предлагают приобрести готовый смесительный узел, стоимость которого может составлять 25 000 и более рублей. Например, компания FAR (Италия) предлагает подобное оборудование за 28500 рублей, а компания Ладдомат продает смесительный узел за 25500 рублей.
Более экономичный, но при этом не менее эффективный способ защитить твердотопливный котел от конденсата состоит в регулировании температуры теплоносителя, поступающего к котлу, с помощью термостатического клапана с термоголовкой.
Кау строен термостатический клапан
Термостатические клапаны бывают двух видов:
- смесительные – поступающий в клапан поток А распределяется на поток В и поток АВ
- распределительный – поступающий в клапан поток А распределяется на 2 потока
Смесительный клапан устанавливается на обратный трубопровод, а распределительный клапан устанавливается на подающий трубопровод. Управляет работой клапана термоголовка с термоколбой.
Термоколба с помощью специальной гильзы крепится на поверхности обратного трубопровода в непосредственной близости к котлу отопления. Внутри колбы находится рабочее тело, температура которого равна температуре теплоносителя перед входом в котел. Если температура теплоносителя растет, рабочее тело увеличивается в объеме, и, наоборот, при снижении температуры теплоносителя объем рабочего тела уменьшается. Расширяясь или сжимаясь, рабочее тело давит на шток, закрывая или открывая термостатический клапан.
С помощью термоголовки можно установить некоторую температуру, выше (ниже) которой нагрев теплоносителя производиться не будет. Как устанавливать температуру, выбирая режимы работы термоголовки, подробно рассказано в инструкции к ней.
Еще одна особенность термостатического клапана состоит в том, что он уменьшает поток движения теплоносителя к котлу, но никогда не перекрывает его и не открывает полностью, предохраняя котел от перегрева и закипания. Полностью закрытым клапан бывает только в момент запуска котла.
Как работает распределительный термостатический клапан?
Термостатический клапан устанавливается на подаче перед участком байпаса (участок трубопровода), соединяющего подачу и обратку котла в непосредственной близости к котлу. При этом образуется малый контур циркуляции теплоносителя. Термоколба, как было сказано выше, устанавливается на обратный трубопровод в непосредственной близости к котлу.
В момент пуска котла теплоноситель имеет минимальную температуру, рабочее тело в термоколбе занимает минимальный объем, давления на шток термоголовки нет, и клапан пропускает теплоноситель только в одном направлении циркуляции по малому кругу.
По мере нагрева теплоносителя увеличивается объем рабочего тела в термоколбе, термоголовка начинает давить на шток клапана, пропуская холодный теплоноситель к котлу, а нагретый теплоноситель в общий циркуляционный контур..
В результате подмешивания холодной воды температура в обратке снижается, а, значит, уменьшается объем рабочего тела в термоколбе, что ведет к уменьшению давления термоголовки на шток клапана. Это в свою очередь приводит к прекращению подачи холодной воды в малый циркуляционный контур.
Процесс продолжается до тех пор, пока весь теплоноситель не будет нагрет до требуемой температуры. После чего клапан перекрывает движение теплоносителя по малому циркуляционному контуру, а весь теплоноситель начинает движение по большому кругу отопления.
Смесительный термостатический клапан
Смесительный термостатический клапан работает также, как распределительный клапан, но устанавливается он не на подающий трубопровод, а на обратный. Располагается клапан перед байпасом, соединяющим подачу и обратку и образующим малый круг циркуляции теплоносителя. Термостатическая колба крепится на том же месте-на участке обратного трубопровода в непосредственной близости к котлу отопления.
Пока теплоноситель холодный, клапан пропускает его только по малому кругу. По мере нагрева теплоносителя термоголовка начинает давить на шток клапана, пропуская часть нагретого теплоносителя в общий циркуляционный контур котла.
Как видите, схема предельно простая, но при этом эффективная и надежная.
Для работы термостатического клапана и термоголовки не нужна электрическая энергия, оба устройства энергонезависимые. Никакие дополнительные устройства или контролеры также не нужны. Для нагрева теплоносителя, циркулирующего по малому кругу достаточно 15 минут, тогда как нагрев всего теплоносителя в котле может занять несколько часов.
Это значит, что используя термостатический клапан, продолжительность образования конденсата в твердотопливном котле сокращается в несколько раз, а вместе с нею сокращается время разрушительного воздействия кислот на котел.
Остается добавить, что стоит термостатический клапан примерно 6000 рублей.
Для защиты твердотопливного котла от конденсата необходимо выполнить правильно его обвязку, используя термостатический клапан и создав при этом малый контур циркуляции теплоносителя.