Схема защита твердотопливного котла от перегрева

Рубрика: Советы Опубликовано 21.02.2016 · Комментарии: · На чтение: 4 мин · Просмотры: Post Views: 4 556

Здравствуйте, друзья! Приходилось ли вам задумываться о том, насколько надежно защищен ваш котел от перегрева? Порой при топке твердотопливного котла температура теплоносителя достигла критического значения, а топливо все еще продолжает гореть. При этом выделяется значительное количество теплоты, что грозит серьезными последствиями как для котла, так и для всей отопительной системы в целом.

Система отопления с твердотопливным котлом инерционна. Это положительное качество твердотопливных котлов при излишнем нагреве теплоносителя может сыграть роковую роль. Сиюминутно остановить продолжающийся нагрев теплоносителя в этом случае не получится. Особенно катастрофическая ситуация возникает, если система отопления содержит полипропиленовые или металлопластиковые трубы. Их эксплуатация не рассчитана на такую высокую температуру, что неизбежно приведет к разгерметизации системы.

Надеяться в этом случае на систему безопасности, состоящую из расширительного бака, спускного клапана, автоматического развоздушника, уже не приходится. Она всего лишь защищает систему от избыточного давления. Но, когда уже исчерпан ресурс расширительного бака, растущее давление в системе приводит к срабатыванию спускного клапана, и часть теплоносителя сбрасывается из системы.

Кажется, что ситуация должна исправиться, но она только усугубляется, т.к. уменьшение объема теплоносителя ведет к более интенсивному кипению воды в котле. Температура продолжает расти, и вот…. Но не все так плохо. Производители котлов предусмотрели и такой вариант развития событий. Современные котлы оснащаются устройствами, предотвращающими перегрев котла. А вот насколько они эффективны, попытаемся разобраться в данной статье.

Использование клапана безопасности

Это не одно и то же, что предохранительный клапан. Последний просто сбрасывает давление в системе, но не охлаждает ее. Другое дело — клапан защиты от перегрева котла, что отбирает из системы горячую воду, а вместо нее подает холодную, из водопровода. Устройство – энергонезависимое, присоединяется к подающей и обратной магистрали, водопроводной сети и канализации.

При температуре теплоносителя свыше 105 ?С клапан открывается и благодаря давлению в водопроводе 2-5 Бар горячая вода вытесняется из рубашки теплогенератора и трубопроводов холодной, после чего уходит в канализацию. Как присоединяется клапан защиты твердотопливного котла, показано на схеме:

Недостаток этого способа защиты заключается в том, что она непригодна для систем, наполненных незамерзающей жидкостью. Кроме того, схема неприменима в условиях, когда отсутствует централизованное водоснабжение, ведь вместе с отключением электроэнергии прекратится и подача воды из скважины или бассейна.

Схема с аварийным байпасом

Практически не имеет недостатков представленная ниже схема защиты твердотопливного котла от перегрева:

При отключении электричества остановится циркуляционный насос, который во время работы поддавливает лепесток обратного клапана, чем препятствует движению воды через байпас. Но после остановки клапан откроется и теплоноситель продолжит циркуляцию естественным образом. Даже если в это время произойдет какая-то авария с твердотопливным котлом и нагрев воды не остановится, то тепло будет отводиться в буферную емкость, пока дрова в топке не прогорят.

Правда, здесь требуется выполнение нескольких условий:

• наличие теплоаккумулятора или буферной емкости достаточного объема;
• трубы котлового контура до емкости должны быть стальными, с увеличенными диаметрами и надлежащими для естественной циркуляции уклонами;
• обратный клапан – только лепесткового типа, монтируемый в горизонтальном положении.

Требования к дымоходу

Чтобы определить, какие характеристики предъявляет сам производитель, необходимо прочесть инструкцию, ведь там даны конкретные данные, какое минимальное сечение трубы нужно, высота, температурный режим – эти факторы в конкретном случае являются основополагающими и на них нужно ориентироваться.Как правило, в инструкции завод изготовитель пишет, какой дымоход лучше для твердотопливного котла и какие технические параметры нужно учитывать. Выше перечисленные характеристики, как высота, длина дымохода позволят выбрать надежный, а главное функциональный с точки зрения именно этой модели канал.

Учитывайте диаметр дымохода для твердотопливного канала, ведь не каждый канал сможет вывести образованное количество газа за определенное время, а скопившаяся гарь, газы могут попасть в помещение, через не герметичные стыки и трещины.

Технологические требования

Необходимо соблюдать следующие технические требования:

• Должен быть предусмотрен специальный участок, чтобы разогнать дым. Он представляет собой вертикальную трубу, устанавливаемую за патрубком твердотопливного котла. Разгоночный участок делается высотой один метр.
• Дымоход устанавливается только вертикально. Допускается отклонение не более 30 градусов.
• Запрещается наличие прогибов.
• Очень важна длина (3 — 6 метров).
• Допускается наличие трех горизонтальных участков. Причем длина каждого не должна превышать полметра.
• Возвышение оголовка над крышей должно превышать 100 см.
• Крепление трубы к стене, выполняется с шагом 1,5 метра.
• Для создания герметичного стыка, трубы обильно смазывают термостойким герметиком.

Чтобы получить идеальную тягу, необходимо чтобы в конструкции дымохода было минимальное количество поворотов. Наилучшим считается ровная труба.

Дымоход можно устанавливать внутри здания или за его пределами. Для первого варианта, необходимо защитить трубу, чтобы она не соприкасалась с горючими материалами. Используется специальный металлический экран, устанавливаемый в месте прохождения трубы через перекрытие. Дымоход должен находиться от стены на расстоянии более 25 см.

Намного безопаснее выглядят наружные конструкции. Их намного проще обслуживать. Мастера считают этот метод самым предпочтительным.

Причины перегрева

Одна единственная причина перегрева — то, что котел вырабатывает большее количество тепла, чем потребляется системой отопления. Но если раньше все было нормально, а сейчас возник перегрев котла, то проблема не в том, что котел сильно мощный, а проблема заключается в другом.

Возможно, что у вас просто забился грязевой фильтр перед циркуляционным насосом. В этом случае нужно его выкрутить и прочистить и проблема будет решена. При такой проблеме у вас обратка будет холодная.

Есть вариант, что просто сломался циркуляционный насос. При такой проблеме у вас обратка также будет холодная. Меняйте насос.

Но самая распространенная проблема — это перегрев в результате отключения электроэнергии. У вас всё идеально — чистый фильтр, исправный насос, но он просто не может работать. И возникает перегрев. Решить проблему можно путем тушения котла или вытаскивания горящего топлива из топки котла — но это далеко не лучший вариант. Самый лучший вариант — сделать систему отопления не чувствительной к отключению напряжения питания — сделать ее самотечной или поставить источник бесперебойного питания.

Смотрите видео с возникновением перегрева котла при отключении напряжения питания.

А вот видео со способом решения проблемы перегрева котла и системы отопления.

Настоящего специалиста по ремонту котлов трудно найти

Поэтому важно разбираться в них самостоятельно, ибо мастер действительно требуется не всегда и многие проблемы можно устранить самому. Рассмотрим список неисправностей котла, который максимально охватывает все возможные поломки

Статья рассчитана на неспециалиста, а обычного человека, которому под силу устранение таких проблем.

Схема с теплоаккумулятором

В ряде стран Евросоюза введены правила, согласно которым схемы подключения твердотопливных котлов в систему отопления обязательно должны включать в себя теплоаккумулятор. Без него эксплуатация таких отопителей просто запрещена. Причина – в высоком содержании угарного газа (СО) в выбросах во время ограничения подачи кислорода в топку для уменьшения интенсивности горения.

При нормальном доступе воздуха образуется безвредный углекислый газ (СО2), поэтому топка должна функционировать на полную мощность, отдавая энергию теплоаккумулятору. Тогда содержание СО не будет превышать экологические нормы. На постсоветском пространстве таких требований пока что нет, соответственно, мы продолжаем перекрывать доступ воздуха с целью добиться медленного тления древесины, например, в котле длительного горения .

Теплоаккумуляторы имеются в продаже как готовое изделие, хотя многие умельцы делают их самостоятельно. По большому счету, это бак, покрытый слоем теплоизоляции. В заводском исполнении может иметь встроенный контур ГВС и ТЭН для подогрева воды. Такое решение позволяет накапливать тепло от дровяного котла, а в моменты его простоя – обеспечивать обогрев дома в течение какого-то времени. Схема соединения котла с теплоаккумулятором показана на рисунке:

Примечание. В схеме вместо смесительного узла, состоящего из нескольких элементов, установлено готовое устройство, выполняющее те же функции, — LADDOMAT 21.

Используем охлаждающий теплообменник

Принцип его работы основан на охлаждении нагретой воды в системе отопления. Устанавливается охлаждающий теплообменник в самом котле или на его выходе. Как только температура воды достигает 95 градусов, открывается вентиль, и холодная водопроводная вода начинает поступать в теплообменник, снижая температуру теплоносителя. Для безопасной работы такой системы требуется большой объем холодной воды. Отсутствие воды в водопроводной сети в момент перегрева котла может привести к аварийной ситуации.

Какие существуют способы защиты отопительной техники от перегрева

Компании – производители стараются в целях повышения потребительской привлекательности своих товаров, вносить в технический паспорт котельного оборудования любые гарантии его безопасности. О средствах защиты отопительного котла от закипания, непосвященный потребитель не имеет малейшего представления.

Существуют на данный момент следующие способы обеспечения защиты твердотопливных агрегатов, используемых для автономных систем отопления. Действенность каждого способа объясняется условиями эксплуатации котельной техники, и конструкционными особенностями агрегатов.

В большинстве случаев в техпаспорте на отопительный прибор производители рекомендуют использовать для охлаждения водопроводную воду. В ряде случаев отопительные котлы на твердом топливе оснащаются встроенными дополнительными теплообменниками. Встречаются модели котлов с выносными теплообменниками. Для предотвращения перегрева используется клапаном безопасности. Предохранительный клапан рассчитан только на сброс чрезмерного давления в системе, тогда как клапан безопасности при перегреве котла открывает доступ водопроводной воды.

Превышение температуры теплоносителя отметки в 100 0С создает избыточное давление, открывающее клапан. Под действием водопроводной воды, которая подается под давлением в 2-5 бар, горячая вода из контура вытесняется холодной.

Первый аспект, который вызывает спорные моменты по поводу охлаждения водопроводной водой – отсутствие электричества, обеспечивающего работу насоса. Расширительная емкость не располагает достаточным объемом воды, достаточной для охлаждения котла.

Второй аспект, который отметает этот способ охлаждения, связан с использованием в качестве теплоносителя антифриза. При возникновении внештатной ситуации в канализацию вместе с поступающей холодной водой уйдет до 150 литров антифриза. Стоит ли этого такой способ защиты?

Наличие ИБП позволит сохранить в критической ситуации работу циркулирующего насоса, с помощью которого теплоноситель равномерно будет расходиться по трубопроводу, не успевая перегреваться. До тех пор пока хватит емкости аккумулятора, источник бесперебойной подачи питания гарантирует работу насоса. За это время котел не должен успеть нагреться до критических параметров, сработает автоматика, запускающая воду по запасному, аварийному контуру.

Другим способом выхода из критической ситуации станет установка аварийной схемы в обвязку твердотопливного агрегата. Отключение насоса может дублироваться работой запасного контура с естественной циркуляцией теплоносителя. Роль аварийного контура не в обеспечении обогрева жилых помещений, а только в возможности снять избыточную тепловую энергию при аварийной ситуации.

Такая схема организации защиты нагревательного агрегата от перегрева надежна, проста и удобна в эксплуатации. Особых средств на ее оборудование и установку от вас не потребуется. Единственными условиями для работы такой защиты являются:

• наличие расширительного бака или накопительной емкости в системе;
• использование обратного клапана только лепесткового типа;
• трубы второго контура должны быть большего диаметра, чем обычный отопительный контур.

Причины, в результате которых может возникнуть перегрев твердотопливного котла

Еще на стадии выбора и покупки важно учитывать эксплуатационные характеристики обогревательного прибора. Многие модели, которые сегодня представлены в продаже, имеют встроенную систему защиты от перегрева. Работает она или нет – вопрос второй. Однако необходимо придерживаться определенных знаний и навыков, рассчитывая создать у себя дома эффективную и безопасную систему автономного отопления.

От условий эксплуатации зависит надежная работа нагревательного агрегата. При явных нарушениях технологических параметров отопительного оборудования и злоупотреблением стандартными правилами безопасности, высокая вероятность возникновения аварийной ситуации.

Для справки: превышение температуры в топочной камере допустимых параметров может вызвать кипение котловой воды. Результатом бесконтрольного процесса становится разгерметизация отопительного контура, разрушения корпуса теплообменника. В случае с водогрейными котлами при перегреве возможен взрыв.

Предупредить возможные негативные последствия можно еще на стадии монтажа твердотопливного котла. Правильная обвязка отопительного аппарата станет залогом вашей безопасности и надежной работы агрегата в будущем.

Если говорить детально, то в каждом случае система защиты твердотопливного котла имеет свою специфику и особенности. Каждая система отопления имеет свои плюсы и минусы. К примеру:

• Когда речь идет о твердотопливных котлах с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо позаботиться о безопасности и работоспособности отопительного оборудования еще во время монтажа. Трубы в системе устанавливаются металлические. Причем диаметр таких труб должен превышать диаметр труб, используемых для прокладки контура с принудительной циркуляцией теплоносителя. Датчики, установленные на водяном контуре, будут сигнализировать о возможном перегреве теплоносителя. Предохранительный клапан и расширительный бак играют роль компенсатора, снижая избыточное давление в системе.

Существенным минусом гравитационной системы отопления является отсутствие эффективного механизма регулировки рабочих режимов твердотопливных котлов.

• Большие технологические возможности для потребителей предоставляют двухконтурные твердотопливные котлы, работающие с принудительной циркуляцией теплоносителя в системе. Уже только наличие второго контура существенно увеличивает возможность регулировать температуру нагрева котловой воды. Единственный минус в работе такой системы является работающий насос, который может внести своей работой сложности при эксплуатации отопительной системы.

Это связано с тем, что при отключении электричества, насос перестает выполнять свои функции. Остановка циркуляционного процесса и инерционность нагревательных котлов на твердом топливе могут привести к перегреву нагревательного агрегата. Если котельная техника не оснащена бесперебойником, ситуация с отключением электричества чревата крайне неприятными последствиями.

Эффективная защита от перегрева работающего твердотопливного котла должна базироваться на механизме съема избыточного тепла, вырабатываемым нагревательным прибором.

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 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.

Для защиты твердотопливного котла от конденсата необходимо выполнить правильно его обвязку, используя термостатический клапан и создав при этом малый контур циркуляции теплоносителя.

Покупая и устанавливая твердотопливный котел, надо обязательно учесть особенности его эксплуатации, а именно – высокую вероятность перегрева в нештатных ситуациях, что может закончиться серьезной аварией и даже разрушением водяной рубашки агрегата (взрывом). Также немалый вред может нанести образование конденсата на стенках камеры сгорания, что случается при определенных режимах работы. Чтобы исключить подобные неприятности, должна быть предусмотрена защита твердотопливного котла от перегрева и конденсата, о чем и пойдет речь в нашей статье.

Защита от перегрева твердотопливного котла специальными устройствами

Чтобы эффективно использовать твердотопливный котёл, его необходимо надёжно защитить при помощи специальных элементов и устройств. Если не обеспечить соответствующую защиту, оборудование может просто перегреться и его работоспособность будет нарушена. Такой тип котлов применяется в тех зданиях, к которым нет доступа природного газа. Значит необходимо использовать альтернативное топливо.

Так как твердотопливный котёл имеет принудительную циркуляцию воды, нужно сделать так, чтобы система была надёжно защищена от всевозможных температурных отклонений. Современные электрические котлы отопления должны работать длительный срок с высокой степенью надёжности.

Из-за применяемой в твердотопливном котле системы верхнего горения, пользователи могут рассчитывать на экономичное использование устройства при обогреве помещений различного назначения. Твёрдое топливо значительно расширяет возможности потребителей и они становятся независимыми от прочих типов топлива. Достаточно иметь запас твёрдого топлива, чтобы бесперебойно поставлять тепло в помещения.

Если применяются тэновые котлы отопления, нужно решить вопрос по обеспечению подачи электрической энергии, и предусмотреть защиту в случае перепадов напряжения. Так как от аварийных ситуаций никто не застрахован, то надёжные защитные устройства просто необходимы.

Базовая схема обвязки твердотопливного котла

Для наилучшего понимания процессов, что происходят во время работы теплогенератора, мы покажем на рисунке его обвязку, а затем разберем назначение каждого элемента. В том случае, когда отопительный агрегат – единственный в доме источник тепла, то для его присоединения рекомендуется использовать следующую базовую схему:

Примечание. Базовая схема, где имеется малый котловой контур и трехходовой клапан, представленная на рисунке, обязательна к применению и при совместной работе с другими видами теплогенераторов.

Итак, первым на пути движения теплоносителя от котельной установки встречается группа безопасности. Она состоит из трех деталей, установленных на одном коллекторе:

• манометр – для контроля давления в сети;
• автоматический клапан для сброса воздуха;
• предохранительный клапан.

При работе твердотопливного котла всегда присутствует риск перегрева теплоносителя, особенно на режимах, близких к максимальной мощности. Это связано с некоторой инерцией горения топлива, ведь при достижении требуемой температуры воды или внезапном отключении электричества сразу прекратить процесс не удастся. В течение нескольких минут после прекращения подачи воздуха теплоноситель еще будет нагреваться, в этот момент и возникает риск парообразования. Это приводит к росту давления в сети и опасности разрушения котла или прорыва труб.

Чтобы исключить аварийные ситуации, обвязка котла на твердом топливе обязательно должна включать в себя предохранительный клапан. Он настраивается на определенное критическое давление, чье значение указано в паспорте теплогенератора. Как правило, величина этого давления в большинстве систем равно 3 Бар, при его достижении клапан открывается, выпуская пар и лишнюю воду.

Далее, в соответствии со схемой, для правильной эксплуатации агрегата необходимо организовать малый контур циркуляции теплоносителя. Его задача – не допустить попадание холодной воды из домовой системы отопления в теплообменник и водяную рубашку котла. Это возможно в 2 случаях:

• при запуске отопления в работу;
• когда вследствие отключения электроэнергии останавливается насос, вода в трубопроводах остывает, а потом подача напряжения возобновляется.

Важно! Ситуация с отключением электричества представляет особую опасность для чугунных теплообменников. Резкая подача насосом холодной воды из системы может привести к его растрескиванию и потере герметичности

Если топка и теплообменник изготовлены из стали, то подключение твердотопливного котла к системе отопления через трехходовой клапан защищает их от низкотемпературной коррозии. Явление возникает, если на внутренних стенках камеры сгорания образуется конденсат из-за разницы температур. Смешиваясь с летучими фракциями и пеплом, влага образует слой накипи на стальных стенках, который очень тяжело счищается. При этом металл подвергается коррозии и сокращается срок службы изделия в целом.

Схема работает по такому принципу: пока вода в рубашке котла и в системе холодная, трехходовой клапан позволяет ей циркулировать по малому контуру. После достижения температуры 60 ?С узел начинает подмешивать на входе в агрегат теплоноситель из сети, постепенно наращивая его расход. Таким образом, вся вода в трубах прогревается постепенно и равномерно.

Узлы безопасности в монтажной схеме твердотопливного котла

В первую очередь, при монтаже твердотопливного котла учитываются вопросы безопасной эксплуатации. Известно, что котлом на твердом топливе сложнее управлять и контролировать его работу, чем, например, газовым или электрическим котлом. Это определяется инерционностью процессов горения твердого топлива, которое дольше разжигается и горение которого сложно быстро прекратить. Данный фактор создаёт предпосылки к тому, что в случае некоторых нештатных ситуаций, особенно связанных с прекращением циркуляции теплоносителя, даже слабое горение или тление топлива может вызвать резкое повышение давления в системе отопления, вскипание теплоносителя (воды) в теплообменнике котла с дальнейшими неприятными последствиями – вплоть до повреждения системы отопления. Для того, чтобы не допустить этих явлений и снизить нежелательные их последствия, в обвязке твердотопливного котла предусматриваются различные технические решения, рассматриваемые ниже.

Группа безопасности.

Так называемая «группа безопасности» — обязательный элемент в системах отопления, построенных не только на основе твердотопливных котлов, но и в системах на других видах топлива/энергии. Основное предназначение группы безопасности — обеспечить сброс повышенного давления и исключить образование воздушных пробок в котловом контуре системы отопления. Группа безопасности — это комплект оборудования, как правило, состоящий из предохранительного клапана, автоматического воздухоотводчика и манометра, смонтированных на специальном коллекторе. Несмотря на распространенный термин «группа безопасности», вовсе не означает, что ее элементы должны быть обязательно объеденены. Мало того, часто более эффективно и корректно вышеперечисленные устройства работают раздельно, когда устанавливаются в системе с учетом особенностей их работы. Например, предохранительный клапан — в непосредственной близости к котлу на подаче; воздухоотводчик — на участке, специально организованном для эффективного воздухоотвода; манометр — в непосредственной близости от расширительного бака.

Защита котла от перегрева

Перегрев теплоносителя в котле — один из самых значимых рисков, которые характерны для твердотопливного котла. Случайный перегрев котла может возникнуть по различным причинам: не прекращен приток воздуха, в случае нагрева теплоносителя до заданной температуры; нештатное отключение циркуляционного насоса и т.п. Для недопущения перегрева твердотопливного котла чаще всего служат клапаны теплового сброса и предохранительный теплообменник.

Предохранительный теплообменник

Клапан теплового сброса

Если в твердотопливном котле не предусмотрен предохранительный теплообменник, защита котла от перегрева может быть осуществлена при помощи клапана теплового сброса. Существуют два принципиальных метода использования клапанов теплового сброса для защиты твердотопливного котла от перегрева — со сбросом перегретого теплоносителя из системы отопления или с его охлаждением. Рассмотрим сначала второй метод.

Охлаждение теплоносителя с использованием косвенного водонагревателя (бойлера).

Данный способ, как правило, применяется при наличии емкостного водонагревателя (бойлера).

Рис. 3. Сброс тепла от твердотопливного котла посредством бойлера косвенного нагрева

Этот метод, по сути, работает также, как и схема с предохранительным теплообменником, функцию которого выполняет бойлер. При нагреве котла до заданной температуры, от датчика (2) срабатывает предохранительный клапан (1), установленный на патрубке ГВС бойлера (3), и горячая вода сливается в канализацию (4), а холодная поступает в водонагреватель (6). Датчик температуры бойлера дает команду исполнительному устройству на его нагрев, в результате чего теплоноситель начинает циркулировать через змеевик (5) бойлера и охлаждаться от поступающей в БКН холодной воды до тех пор, пока датчик клапана теплового сброса не даст команду на его закрытие.

При использовании данного метода теплоноситель остается в системе, не разбвляется приточной водой и котел не подвергается резким температурным воздействием от холодной подпиточной воды.

Сброс перегретого теплоносителя

При установке клапана теплового сброса необходимо предусмотреть обеспечение автоматической подпитки системы отопления. В открытой системе отопления подпитка, как правило, осуществляется от открытого расширительного бака, который, в свою очередь, автоматически наполняется под управлением поплавкового клапана. В закрытой системе отопления автоматическая подпитка может осуществляться от источника гарантированного водоснабжения через подпиточный (редукционный) клапан.

На клапане теплового сброса может быть установлен выключатель для управления каким-либо устройством или включения сигнализации о перегреве (такой клапан представлен на рисунке).

Рис. 4.1. Клапан теплового сброса в закрытой системе отопления с подпиткой твердотопливного котла от системы водоснабжения

Рис. 4.2. Комбинированный клапан теплового сброса в монтажной схеме твердотопливного котла

В сравнении со схемой твердотопливного котла с предохранительным теплообменником, схема с тепловым клапаном сброса имеет свои преимущества и недостатки. Преимуществами данного решения являются относительная простота и стоимость. Недостатком же такой схемы является неблагоприятный температурный режим работы теплообменника при резком изменении температуры теплоносителя в котле, что может привести к нежелательным последствиям, в частности, конденсатообразованию, о котором мы расскажем ниже.

Защита твердотопливного котла от перегрева в открытых системах отопления

В заключение, приведем рекомендуемые схемы организации теплового сброса и защиты системы отопления от перегрева теплоносителя в системах отопления с открытым расширительным баком. Первая схема рекомендуется европейскими рекомендациями (в частности, сб. P I.S.P.E.S.L). Она основана на использовании клапана теплового сброса (3) с одновременной подпиткой из открытого расширительного бака и отводом паровоздушной смеси по «свечному» трубопроводу (С) с дальнейшей сепарацией и выбросом пара в атмосферу. На данной схеме показана также организация автоматического наполнения расширительного бака с использованием поплавкового клапана.

Рис. 5. Защита от перегрева в открытой системе с клапаном теплового сброса.

Вторая схема является модификацией первой, базируется на основе DIN EN 12828. В данной схеме клапан теплового сброса не используется, а весь избыточный объем теплоносителя при его перегреве, принимает на себя расширительный бак, который в данной схеме имеет увеличенный объем. При перегреве теплоносителя и его закипании (например при отключении циркуляционного насоса) избыточная теплота расходуется на нагревание воды в РБ, а паровоздушная смесь сепарируется и пар выбрасывается во внешнюю среду. При этом срабатывает перепускной (предохранительный) клапан (4) и через трубопроводы Р и Ц создается контур естественной циркуляции.
Рис. 6. Вариант подключения твердотопливного котла к открытому расширительному баку

Условные обозначения на схемах: 1. Расширительный бак. 3. Клапан теплового сброса. 4. Перепускной клапан Трубопроводы: Р — расширительный; С — свечной (для сброса пара); К — контрольный; П — переливной; Ц — циркуляционный; Н — наполнение РБ.

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.