Регулятор тяги для твердотопливных котлов своими руками

Самодельный регулятор тяги для котла из термостата

Для эффективного функционирования отопительного агрегата, работающего на дровах, угле или других видах твердого топлива, необходимо корректировать интенсивность горения. С этой целью традиционно приоткрывали или закрывали дверцу зольника, увеличивая или уменьшая поток воздуха, попадающего в топку. Регулятор тяги для твердотопливных котлов дает возможность обойтись без ручного управления агрегатом, поддерживая стабильную температуру теплоносителя.

Регулятор тяги для твердотопливного котла

Принцип работы

Механический регулятор тяги устанавливается таким образом, чтобы его нижняя часть контактировала с теплоносителем.

В число основных компонентов устройства входит:

• цилиндрический корпус;
• термостатический элемент;
• рычаг;
• цепочка, соединяющая дверцу зольника с рычагом.

Функционирует устройство следующим образом:

1. жидкость в термостатическом элементе нагревается, контактируя с нагревающимся теплоносителем;
2. благодаря расширению рабочей среды в термостатическом элементе, исполнительный механизм перемещает рычаг;
3. при перемещении рычага ослабляется цепочка и заслонка начинает закрывать отверстие;
4. за счет уменьшения потока воздуха в топку, интенсивность горения топлива снижается;
5. теплоноситель остывает и вместе с этим сжимается рабочая среда в термостатическом элементе;
6. рычаг перемещается вверх, приоткрывая заслонку;
7. регулировка выполняется циклически до полного прогорания топлива, при остывании теплоносителя рычаг поднимает заслонку в верхнее положение.

Устройство регулятора тяги

На торце устройства расположена рукоятка настройки. Она ограничивает ход рычага, определяя крайнее положение воздушной заслонки. Это дает возможность задать определенную температуру теплоносителя, которая будет поддерживаться в автоматическом режиме.

Обратите внимание! На твердотопливный котел можно установить автоматический регулятор тяги, в состав которого входит датчик температуры, электронный контроллер и вентилятор, по мере необходимости нагнетающий воздух в камеру сгорания. Но использование такого оборудование делает котел энергозависимым, что принципиально в условиях отсутствия электроснабжения или нестабильной подачи электричества. Автоматикой снабжаются пеллетные и пиролизные агрегаты.

Функции регулятора

Терморегулятор для твердотопливного котла не дает содержимому водяной рубашки закипеть и спровоцировать взрыв из-за резкого повышения давления в отопительной системе. Таким образом, отсутствие устройства для автоматической регулировки нагрева теплоносителя делает эксплуатацию котельного агрегата небезопасной – от человека, отвечающего за работу котла, требуется постоянное повышенное внимание к режиму работы оборудования.

Важно! Снизить риск взрыва твердотопливного котла помогает установка теплоаккумулятора, который отбирает излишки тепла. Но объем резервуара должен соответствовать мощности агрегата, иначе вода в нем также может закипеть.

У тягорегулятора есть и другие функции, помимо защиты теплоносителя от закипания:

• устройство помогает поддерживать определенную температуру нагрева воды в системе отопления в зависимости от потребности помещений в тепле (в морозы необходим нагрев до максимальных температур, в межсезонье и в периоды оттепелей степень нагрева теплоносителя снижают);
• меняя интенсивность подачи воздуха можно увеличить время сгорания одной закладки топлива (но при этом условия горения далеки от оптимальных и КПД котла снижается).

Чтобы избежать закипания теплоносителя, вместо регулятора на твердотопливный агрегат можно установить предохранительный клапан. Он позволит в автоматическом режиме сбрасывать давление, если оно превысит установленное значение. Однако клапан рассчитан на разовые аварийные срабатывания – он выйдет из строя, если теплогенератор будет регулярно нагреваться до критических температур. Кроме того, без регулятора тяги корректировать нагрев теплоносителя придется вручную.

Виды регуляторов и особенности выбора

Если твердотопливный отопитель в базовой комплектации не оборудован регулятором тяги, устройство придется установить самостоятельно.

Обязательным условием для этого является:

• наличие специальной гильзы, вмонтированной в водяную рубашку (гильза может располагаться на верхней, фронтальной или боковой части корпуса);
• дверца зольника, открывающаяся вверх.

От места расположения гильзы зависит тип устройства – выпускаются модели, работающие только в вертикальном положении (монтируются сверху на корпус), только в горизонтальном положении (крепятся на фронтальную или боковую панель) и универсальные.

Слева котёл с возможностью установки регулятора, справа — с ручным управлением

При выборе модели обратите внимание на следующие параметры:

• усилие, которое развивает привод (значение указывается в паспорте, его должно быть достаточно для подъема дверцы зольника);
• температурный диапазон нагрева теплоносителя (60-90°С);
• рабочий ход привода (его должно быть достаточно для полного открывания и закрывания заслонки);
• тип резьбового соединения на корпусе – он должен соответствовать резьбе в гильзе котельного агрегата (обычно это 3/4″).

Конструкция регулятора тяги может предусматривать ремонт или замену исполнительного механизма без демонтажа самого устройства и слива теплоносителя из водяной рубашки котла. У таких моделей погружная гильза выполняется съемной.

Правила установки и подготовки к работе

Установка регулятора тяги на твердотопливный котел выполняется самостоятельно, если агрегат изначально им не укомплектован. Устройство нуждается в правильной настройке.

Перекрыв все отсечные краны, нужно слить теплоноситель из водяной рубашки

Монтаж регулятора в большинстве случаев требует слива теплоносителя из водяной рубашки. Чтобы не сливать воду из всей системы, перекройте соответствующие отсечные краны. Затем удалите из гильзы на корпусе котла заглушку и ввинтите регулирующее устройство, не подсоединяя к нему цепочку. Затем вновь заполните водой систему.

Настройка выполняется в несколько этапов:

1. Откройте дверцу зольника (не прикрепляя к ней цепочку).
2. Ослабьте винт-фиксатор, расположенный на регулировочной рукояти.
3. Выберите температурный режим и установите рукоять в соответствующее положение (к примеру, 60°С).
4. Подсоедините цепочку к рычагу.
5. Растопите котел при открытой дверце зольника, дождитесь нагрева теплоносителя до 60 градусов (следите за показаниями котельного термометра).
6. Прикройте дверцу с таким расчетом, чтобы она была приоткрыта на 2 мм.
7. Закрепите свободный конец цепочки, натянув ее (допустимый свободный ход – 1 мм).
8. Затяните на рукояти фиксирующий винт.

Обратите внимание! Регулятор с универсальной установкой имеет две шкалы настройки – для вертикального и горизонтального положения, они маркируются разным цветом. Важно правильно выбрать шкалу для настройки устройства.

Установленный термостатический регулятор необходимо протестировать на всех температурных режимах, включая максимальный, чтобы убедиться в исправности устройства и его правильной настройке. Твердотопливные котлы отличаются большой инерцией – изменение интенсивности горения угля или дров происходит плавно и еще медленнее снижается или повышается нагрев теплоносителя. Поэтому после закрывания заслонки проходит определенное время до того момента, когда теплоноситель в системе начинает остывать. По этой причине, проверяя настройки регулирующего устройства, не спешите вносить коррективы.

Из этого следует

Даже простой механический регулятор способен повысить удобство и безопасность эксплуатации твердотопливного котла. Они не отличаются высокой точностью, но помогут поддерживать комфортную температуру в доме, экономить топливо.

Для любого котельного оборудования важнейшим компонентом успешной работы является наличие тяги. С точки зрения физических процессов это сложное, неоднородное явление, которое обусловлено физическим состояние веществ. Теплые, нагретые до определенной температуры газообразные вещества имеют свойство подниматься вверх, тогда как более холодные вещества наоборот, являются более тяжелыми и опускаются вниз. Данный принцип лежит в основе процесса работы нагревательной техники.

Твердотопливные котлы, где перегретый в результате горения топлива углекислый газ и легколетучие твердые частицы поднимаются вверх, на их мест приходит свежий, прохладный воздух. От того, насколько силен газообмен горячих масс и холодного воздуха, зависит сила тяги. Регулятор тяги для твердотопливных котлов как раз и призван решать задачу интенсивности взаимного обмена воздушных масс, влияя на работоспособность нагревательного агрегата. Рассмотрим подробно, что собой представляет механический регулятор тяги. Узнаем, каково его непосредственное участие в работе отопительного оборудования, насколько важна установка этого приспособления для котлов.

Регулятор тяги – его значение для твердотопливного котельного оборудования

Работа нагревательного прибора с открытой и закрытой камерой сгорания, на 90% зависит от состояния тяги в отопительной системе. Чем стабильнее параметры тяги, тем отопительный агрегат лучше работает. Под действием тяги в топочной камере лучше горит твердое топливо, продукты горения легко улетучивается через дымоход. При нормальной тяге топливо горит интенсивнее, улучшается теплообменные процессы, соответственно повышается КПД котельного оборудования.

Несмотря на то, что сегодня большая часть моделей нагревательных аппаратов на твердом топливе оснащены автоматикой, самыми действенными и эффективными по-прежнему остаются механические приспособления контроля и регулировки. Энергозависимость самый главный недостаток автоматики твердотопливного котла. Нет в доме электричества, сел аккумулятор, питающий ИБП, котел становится неконтролируемы. Приспособление с механическим приводом, установленное на котел и настроенное в соответствии с заданными параметрами температуры, котла, способно полностью контролировать интенсивность горения.

Главные преимущества, которыми обладает механический терморегулятор тяги следующие:

• простейшая конструкция и надежная работа в отличие от автоматических устройств, снабженных электроникой;
• энергонезависим (автоматический регулятор тяги требует бесперебойного электропитания);
• удобная и понятная установка приспособления;
• невысокая стоимость.

Несложная конструкция и принцип действия позволяют такое устройство сделать своими руками, установить и настроить. Механизм имеет научно-техническое название – терморегулятор для котла. Что бы получить максимально возможный эффект от действующего нагревательного агрегата, достаточно правильно осуществить монтаж терморегулятора. Последующая калибровка приспособления осуществляется в соответствии с основными функциями вытяжной вентиляции и заданных температурных параметров.

Важно! Установка регулятора тяги позволяет подстраивать работу всей системы отопления в зависимости от технологических и конструктивных особенностей котельного оборудования, компенсировать недостаточно эффективную работу дымохода и качество топлива.

Устройство терморегулятора тяги

Терморегулятор представляет собой достаточно простой и надежный механизм. Ориентировочно на рисунке-схеме показано устройство регулятора тяги, из каких элементов состоит конструкция приспособления.

Основную задачу в механизме выполняет термочувствительный элемент, который при взаимодействии с пружиной играют роль датчика контроля температуры котла. При повышении и понижении температуры котла за рамки установленной нормы, пружина и термочувствительный элемент приводят в действие рабочую часть приспособления. Погружная гильза взаимодействует со штоком, который непосредственно связан с исполнительным механизмом.

За счет механического привода рабочая часть связана с заслонкой тягового отверстия. Действующий регулятор тяги в определенных условиях закрывает или приоткрывает заслонку, регулируя площадь входного отверстия. Простейшее механическое действие действует как регулятор температуры отопительного агрегата. Заслонка сильнее закрыта, котел переходит на режим скудного снабжения воздуха. Заслонка приоткрыта сильнее, в топку поступает больше воздуха, интенсивность горения соответственно увеличивается, температура нагрева теплоносителя увеличивается. Все просто и понятно.

Важно! Правильный монтаж приспособления обеспечивает нормальное движение всех элементов несложной конструкции. В противном случае тягорегулятор будет выполнять работу не соответствующую заданным параметрам.

Установка регулятора подробно описана в технической документации на котельное оборудование. Инструкция рассказывает о том, как правильно установить приспособление на действующий котел и каким образом выполнить настройку.

Монтаж и калибровка регулятора тяги своими руками

Несложная конструкция позволяет выполнить монтаж приспособления своими руками. Если рассматривать котел со всех сторон, в проекции, то для установки регулятора выбирается фронтальная или боковая поверхность агрегата. Для этой цели в изделии имеется специальное отверстие. Монтируется регулятор с помощью резьбового соединения. На схемах показано, как нужно устанавливать регулятор, и как нельзя ставить приспособление.

На заметку: В данном случае не может быть срединного решения. Как указано в инструкции, таким образом, осуществляется установка регулятора тяги на твердотопливный котел.

Правильность установки определяется посредством выравнивания устройства в вертикальном и горизонтальном положении. После того, как регулятор установлен, затягиваются все вращающие элементы, существующие места сопряжения подлежат герметизации специальным термоустойчивым составом. Рычаг ставится в положение, что бы отверстие, через которое будет проходить цепь, находилось над заслонкой, в вертикальном положении.

Если первый этап достаточно понятен и прост, то последующие действия требуют особого внимания, аккуратности и последовательности действий. Калибровка регулятора является важнейшим этапом его функциональности.

Этап первый

Установив регулятор на свой отопительный агрегат, можно начинать растопку. Доведя температуру котловой воды до 60 0 С, фиксируйте эту же самую температуру на маховике (термостат) регулятора тяги. Рычаг в это время должен быть соединен цепочкой с заслонкой.

Важно! Цепочка должна быть в натянутом состоянии и не иметь механических помех со стороны. Заслонка в момент калибровки находится в приоткрытом состоянии, на расстоянии 1-2 мм от края контура вытяжного отверстия. На этапе регулировки, положение заслонки определяется вручную, удлиняя или укорачивая цепочку.

Зафиксировав заслонку в определенном положении, при настроенном регуляторе на отметке в 60 градусов, делаем следующие действия.

Этап второй

Термостат переводим на отметку 80 0С. Если вы установили регулятор тяги правильно и выполнили все предыдущие действия согласно инструкции, при нагреве котла до заданной температуры, заслонка автоматически закроется. В топку перестанет поступать воздух, соответственно снизится интенсивность горения топлива. Погрешность в точности измерения температуры может достигать +/- 5 0 С, что для обычных, несложных нагревательных приборов систем отопления, не является критичным.

Настраивать регулятор тяги необходимо как можно чаще. Механические повреждения цепочки, туго двигающая заслонка могут стать причиной нарушения функциональности приспособления.

Заключение

По своей точности бесспорно механический способ уступает точности автоматическим приборам контроля. Однако с точки зрения целесообразности, для твердотопливного котла классического типа такой вариант оснащения не менее эффективен. К тому же, настройка автоматики требует участие специалиста, инженера-теплотехника и специальных электронных устройств.

Установленный термодатчик реагирует на работу котла, автоматически выполняя роль истопника. Все последующие температурные отклонения в отопительной системе фиксируются приборами контроля над температурой отопительного контура.

Твердотопливные котлы на дровах можно купить или сделать своими руками.

Базовая информация об устройстве

Наиболее эффективными отопителями на дровах являются печи длительного горения.

Лучше всего взять за основу для устройства на дровах такую печь, дополнить её компонентами, необходимыми для нагрева теплоносителя. Главная задача – эффективно нагреть теплоноситель. При этом он не должен закипеть. Для этого в самодельной системе отопления потребуется установить регулятор тяги для твердотопливных котлов, изготовленный своими руками.

Для наиболее эффективной работы устройство регулятора должно быть энергонезависимым механическим. Это требуется для того, чтобы происходила механическая регулировка положения заслонки, которая регулирует подачу воздуха в топку котла. При увеличении контролируемой температуры подачу воздуха нужно уменьшить. При этом процесс длительного горения затормозится. При понижении подачу воздуха необходимо увеличить.

Простейший регулятор тяги

Из материалов потребуется:

• две трубы из алюминия типа лыжных палок;
• стальная пружина;
• стальной лист толщиной 3-5 мм;
• кран – букса, который можно снять со старого смесителя для воды;
• цепочка, которую можно снять с пробки для ванной.

1. Две трубки – верхняя и нижняя – располагаются близко к стенке прибора.
2. Верхняя трубка расположена между первым рычагом и краном – буксой.
3. Нижняя трубка расположена между первым и вторым рычагом с пружиной.
4. Цепочка соединяет второй рычажок с заслонкой.
5. Рычаги, крепление крана вырезаются болгаркой из стального листа.
6. Ось рычага находится между местами крепления к рычагу остальных деталей.

Получившаяся конструкция работает следующим образом:

1. Кран задаёт начальное смещение трубок.
2. Верхняя трубка нагревается, удлиняется.
3. Первый рычажок, толкаемый верхней трубкой, поворачивается на определённый угол.
4. Нижняя трубка, толкаемая первым рычагом, тоже нагревается и удлиняется. При этом она толкает второй рычажок.
5. Он поворачивается и отпускает цепочку, натянутую между ним и заслонкой поддувала.
6. Она опускается.

Увеличение температуры приводит к уменьшению подачи воздуха. Процесс горения наиболее эффективен при согласовании поддувала и дымохода. Чтобы выделившийся из дров газ, который затем загорается, не попал в дымоход слишком рано, необходимо регулировать поток дыма в нём. Для этого в начале дымохода должна быть регулируемая заслонка. Если она открывается и через неё поступает больше воздуха, должна открываться и заслонка дымохода, чтобы через него быстрее проходил дым.

После испытания регулятора нужно составить инструкцию по его использованию.

Источник