Защита твердотопливного котла от перегрева

Защита твердотопливного котла от перегрева

Защита твердотопливного котла от перегрева — самая важная задача для его владельца. Главный минус любого твердотопливного котла — его инертность и отсутствие автоматизации. При аварийной ситуации котел не может быстро выключится. Установите на твердотопливный котел контроллер, всевозможные датчики, но управлять сможете только вентилятором котла и циркуляционным насосом. Отсутствие защиты твердотопливного котла от перегрева может привести к пожару.

Современные системы отопление в большинстве случаев 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 котел закипит.

Управление твердотопливным котлом

Во многих твердотопливных котлах встроены механизмы управления воздушными заслонками, которые перекрывают подачу воздуха в топочную камеру при повышении температуры.

Если прекратится циркуляция, что происходит при отключении электроэнергии или поломке циркуляционного насоса, твердотопливный котел закипит. Дрова или уголь не могут потухнуть мгновенно, поэтому котел не просто закипит, а будет кипеть продолжительное время, от 10 минут до нескольких часов.

Вероятнее всего, что этот котел выйдет из строя. Его может разорвать давлением пара. Поэтому если у вас твердотопливный котел, следует позаботиться о его защите от перегрева.

Популярные варианты защиты котлов от перегрева

Самый простой и надежный вариант защиты твердотопливного котла от закипания – источник бесперебойной подачи электроэнергии. Обычно это инвертер и электрический аккумулятор.

Инве́ртор — устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала. Википедия
Электри́ческий аккумуля́тор — химический источник тока, источник ЭДС (идеа́льный источник напряже́ния) многоразового действия, основная специфика которого заключается в обратимости внутренних химических процессов, что обеспечивает его многократное циклическое использование (через заряд-разряд) для накопления энергии и автономного электропитания различных электротехнических устройств и оборудования, а также для обеспечения резервных источников энергии. Википедия

Как работает источник бесперебойной подачи электроэнергии

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

Стоимость источника бесперебойного питания

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

стоимость источника бесперебойного питания

В нашем случае это насос 25/40. Его мощность, если он работает на 1 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.

Расчет необходимой емкости аккумуляторной батареи

Для определения необходимой емкости аккумулятора можно воспользоваться простой формулой:

E = P*T/K/U/Kкпд,

Е – Емкость аккумуляторной батареи, А*ч

K – Коэффициент глубины разряда аккумулятора (рекомендуем 0,7)

U – Напряжение аккумуляторной батареи, В

P – Мощность подключенных электроприборов, Вт

T – Необходимое время бесперебойной работы, ч

Kкпд -KПД источника бесперебойного питания (принимается 0,8)

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 емкостью 45 А*ч, стоит около 8 000 рублей. Инвертер мощностью 400-500 Вт будет стоить около 7 000 рублей. Цены даю на момент написания статьи – февраль 2018 года.

Система охлаждения твердотопливного котла

Защиту от закипания твердотопливного котла можно организовать с помощью буферной емкости, которая связана с котлом самотечной системой.

На мой взгляд, это самый лучший вариант защиты котла. Но не всегда есть возможность установить буферную емкость. В этих случаях можно установить радиатор отопления, который соединен с котлом самотечной системой.

Как это работает?

Это обычный радиатор отопления, который подключают непосредственно к обвязке котла, так, чтобы он нагревался самотеком. Считается, что такой радиатор защищает котел от закипания при отключении циркуляционного насоса.

Защита твердотопливного котла от перегрева с помощью радиатора?

В качестве радиатора охлаждения здесь использован обычный панельный радиатор 22 типа размером 500х600 мм.
Я решил провести тест: проверить, за сколько времени закипит котел, если отключить циркуляционный насос. У нас котел Стропува, и горит он около суток.

Поэтому наш тест пройдет в два этапа:

• День 1. Растапливаем котел, ждем, когда он наберет температуру 60 градусов и отключаем циркуляционный насос. Засекаем время, за которое теплоноситель в котле нагреется до 100 градусов.

• День 2. Из схемы обвязки убираем радиатор, растапливаем котел и отключаем циркуляционный насос. Засекаем время, за которое теплоноситель в котле нагреется до 100 градусов.

О системе отопления в этом доме

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

Читайте также: Как выбрать твердотопливный котел длительного горения? 

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

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

коллекторная разводка трубопроводов

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

Он еще не установлен. Но для него в обвязке котла есть специальные краны. В помещении ванной мы разместили коллекторные группы. В дальнейшем, отделочники закроют их коробом из гипсокартона. Теплые полы мы не увидим, так как они уже закрыты стяжкой пола. Теплые полы укрывают помещения кухни, ванной, коридор и прихожую. Радиаторы установлены в спальных комнатах и гостиной.

День 1. Испытание котла с радиатором

Котел 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, особого смысла нет, включаю циркуляционный насос в стандартный режим. Завтра, когда прогорит котел, я отключу радиатор охлаждения. После этого мы повторим наш эксперимент, и узнаем сколько понадобится времени, чтобы котел нагрелся с 60 до 100 градусов, но уже без радиатора охлаждения.

День 2. Испытание котла без радиатора

Котел 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.

Выводы

Твердотопливный котел без циркуляции теплоносителя закипает за полчаса. Если у вас не самотечная (гравитационная) система отопления, защищайте свой котел от перегрева. Из перечисленных мной в вариантов защиты котла от закипания мне больше всего нравится вариант с буферной емкостью. На второе место я бы поставил вариант с ИПБ. И в крайнем случае, я бы ставил радиатор. Пользоваться радиаторами охлаждения или нет — решать вам.

Автор

Александр Кузнецов

Facebook Twitter

Придумываю, проектирую, строю и автоматизирую системы отопления и водоснабжения. Нужно построить котельную, систему отопления, теплые полы, водопроводы – обращайтесь. Консультирую по электронной почте ak@24tn.ru, Whats App или Telegram +7 988 354-52-62. Наши работы смотрите на YouTube

Читайте также