Твердотопливные котлы все чаще используют для отопления дома, дачи, офиса или производства в связи с постоянным ростом стоимости газа. Простота устройства твердотопливного котла обеспечивает надежность и долговечность его эксплуатации, дает значительную экономию денежных средств. Применение принципа верхнего горения угольно-дровяных котлов позволяет существенно снизить расход топлива, необходимый для обогрева различных помещений площадью от 100 до 1000 кв.м. Однако угольные котлы для дома или помещения 150, 200 кв.м и более не всегда являются полностью независимыми от электроэнергии. В системе отопления, где циркуляция теплоносителя осуществляется принудительно, с помощью электрического насоса отопления, необходима защита твердотопливного котла от перегрева. Защитить твердотопливный котел необходимо на этапе монтажа обвязки котельного оборудования. В этом случае ее выполнение не потребует больших дополнительных затрат.
Предлагаем посмотреть видео на канале Энергомаг 
Зачем нужна защита твердотопливного котла от перегрева?
Применение котла на твердом топливе в системе отопления, где происходит естественная циркуляция теплоносителя, без насоса отопления, делает твердотопливный котел энергонезависимый . Но для обеспечения нормальных условий работы дровяного котла без насоса отопления необходимо применение металлических труб, причем их диаметр обычно больше, чем в случае принудительной циркуляции теплоносителя. Это значительно повышает затраты на устройство системы отопления. К тому же такая система предоставляет недостаточно возможностей для регулирования работы твердотопливного котла. Использование котла угольного или дровяного с естественной циркуляцией жидкости в системе отопления требует частых дозагрузок топлива и его нерациональному расходованию.
Гораздо больше возможностей дает система отопления, в которой с помощью циркуляционного насоса организована принудительная циркуляция теплоносителя. Введение малого контура в такую систему позволяет эффективно регулировать температуру теплоносителя. Однако применение насоса отопления, работающего от электросети, делает котел отопления на дровах энергозависимым.
При отключении электроэнергии отопительный насос перестает работать. Циркуляция теплоносителя в системе отопления приостанавливается. Медленное сгорание топлива в твердотопливных котлах не позволяет прервать работу котла и нагрев теплоносителя. Котел на твердом топливе продолжает вырабатывать тепловую энергию, а теплоноситель не отдает ее в радиаторах отопления. Происходит перегрев твердотопливного котла . Если не обеспечена защита твердотопливного котла от перегрева, перегрев может привести к взрыву котла на твердом топливе. Что делать, чтобы твердотопливный котел не взорвался?
Способы защиты твердотопливного котла от перегрева
- Производители твердотопливных котлов рекомендуют для предупреждения перегрева подавать в систему отопления холодную воду из водопровода. Такую схему нельзя применять по двум причинам.
Во-первых, при отключении электричества водопровод тоже перестает работать. В гидроаккумуляторе, конечно, есть небольшой запас холодной воды. Однако его не достаточно для преодоления перегрева.
Во-вторых, в качестве теплоносителя часто применяется не вода, а дорогостоящий антифриз. При возникновении аварийной ситуации в канализацию будет сбрасываться около 140-150 литров антифриза.
- Можно подключать циркуляционный насос к источнику бесперебойного питания с внешним аккумулятором , который может обеспечить автономное время работы даже более 24 часов в зависимости от электрической мощности твердотопливного котла и насоса отопления. Эксплуатация ИБП для котла не требует постоянного внимания, проведения регулярных регламентных работ. Зарядка аккумуляторов , переключение бесперебойника между сетью и аккумуляторами происходит автоматически, срок службы аккумуляторов для ИБП до 15 лет. Бесперебойники для котла оснащены защитой от перегрузки. Как показывает практика данная система является самой надежной на сегодняшний день.
- Защита твердотопливного котла от перегрева может быть обеспечена путем включения аварийной схемы в обвязку котла. Например, если при отключении насоса отопления включается аварийный контур с естественной циркуляцией. Такой контур невелик, он не сможет обогреть все здание. Он выполняет только функцию теплосъема в аварийной ситуации. Если он не включается в общую систему отопления, приходится тратить дополнительные средства на часть приборов и оборудования, которая будет задействована только в случае отключения электричества. Эта система не экономична, сложна для эксплуатации и зависима от человеческого фактора.
- Самым эффективным и не требующим дополнительных расходов способом защиты твердотопливного котла от перегрева является задействование аварийного контура в штатном режиме работы системы отопления. В этом случае в разных частях системы применяется принудительный и гравитационный тип циркуляции теплоносителя. В аварийном режиме принудительная циркуляция прекращается, продолжает работать только небольшой гравитационный контур.Но применить такую схему в уже существующей системе отопления-дорого и не всегда возможно.
Чтобы этого не произошло, еще на этапе монтажа системы отопления следует предусмотреть ряд защитных мер, которые помогут избежать расходов на дорогостоящий ремонт
До сих пор твердотопливные котлы пользуются популярностью и спросом в местах, где отсутствует возможность подключиться к системе газоснабжения. Сравнительная простота конструкции котлов такого типа обеспечивает надежность и долговечность их работы. Используемый в котлах принцип верхнего горения обеспечивает эффективность работы системы и снижает количество топлива, необходимого для обогрева жилища.
Впрочем, не все твердотопливные системы являются полностью независимыми от электрического питания. Скажем, системы с принудительной циркуляцией теплоносителя требуют подключения циркуляционных насосов к электросети, иначе котел неизбежно перегреется и выйдет из строя.
Зачем защищать твердотопливный котел от перегрева?
Полную независимость от электрической энергии обеспечивают системы отопления на твердом топливе гравитационного типа, в которых теплоноситель циркулирует по естественным законам физики. Однако такие системы требуют использования металлических труб с большим диаметром, монтаж которых трудоемок и требует дополнительных затрат.
Кроме того, системы отопления гравитационного типа не позволяют точно управлять режимами работы котлов, требуют более частой их загрузки топливом, что приводит к его повышенному расходу.
Более гибкими, с точки зрения регулирования температуры теплоносителя, являются системы с принудительной циркуляцией. В такие системы специально вводится малый контур, в котором теплоноситель разогревается быстрее, повышая эффективность работы котла и всей системы в целом. Однако слабым местом таких систем является зависимость циркуляционного насоса от электрического питания.
Если же в сети пропадает электричество, циркуляционный насос перестает разгонять теплоноситель по системе. Так как твердотопливные котлы обладают определенной инерционностью, их нельзя мгновенно отключить, а этот факт зачастую приводит к перегреву и выходу отопительного оборудования из строя.
Методы защиты твердотопливного котла от перегрева
1. Подача холодной воды. Некоторые специалисты с целью предотвращения перегрева твердотопливного котла рекомендуют организовать подачу на его вход холодной воды прямо из водопровода. Этот прием достаточно эффективен, но связан с некоторыми трудностями.
Во-первых, очень часто вместе с пропаданием электричества в сети прекращается подача водопроводной воды, так как для ее подъема зачастую используются электрические насосы.
Во-вторых, во многих системах отопления вместо воды в качестве теплоносителя используется дорогой антифриз, сливать который в канализацию будет безумно расточительным занятием.
2. Использование аварийных источников электропитания. Обычно в этом случае циркуляционные насосы параллельно подключают к аккумуляторным батареям или более модным сегодня источникам бесперебойного питания. Однако такие системы стоят недешево и требуют проведения постоянного контроля и обслуживания иначе надеяться на их эффективность в случае аварии не приходится.
3. Подключение выделенного аварийного контура. В данном случае специально создается выделенный аварийный контур гравитационного типа, который включается в работу при пропадании электричества в сети. Именно он и принимает на себя излишки тепла, созданного котлом. Такой контур не включен в общую систему отопления и играет роль защиты от перегрева. Однако параллельная система требует дополнительных затрат на покупку и монтаж оборудования, не принимая реального участия в обогреве помещений в штатном режиме работы.
4. Использование встроенного в систему аварийного контура. Это наиболее эффективный способ борьбы с перегревом котла. Небольшой контур гравитационного типа органично включен в общую систему отопления жилища с принудительной циркуляцией. При отключении электричества гравитационный контур продолжает отапливать часть помещений, принимая на себя излишки температуры.
Где отремонтировать котел отопления?
Найти ближайший сервисный центр, получить консультацию по ремонту или заказать выезд мастера вы можете через наш рейтинг сервисных центров по ремонту котлов отопления.
Массовое использование котельного оборудования, работающего на твердом топливе, ставит перед владельцами частных домов особые требования. Несмотря на технический прогресс, позволивший довести современные твердотопливные отопительные приборы до совершенства, работа подобного оборудования несет в себе определенную опасность. Сбои в работе, нарушения условий эксплуатации отопительной техники могут стать причинами выхода оборудования из строя в разгар отопительного сезона. В худшем случае, возникновение внештатных ситуаций с работающим агрегатом может обернуться серьезными травмами для обитателей дома, ущербом жилым строениям.
В этом аспекте одним из важнейших условий безопасной эксплуатации станет защита твердотопливного котла от перегрева. Точное соблюдение правил безопасности эксплуатации нагревательной техники, наличие дееспособной автоматики и приборов контроля, позволят обеспечить вам необходимую защиту от непредвиденных ситуаций.
Рассмотрим детальнее, на чем базируется защита котельного оборудования от перегрева. С чем может быть связано кипение теплоносителя в нагреваемом контуре и каковы последствия такого ЧП.
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.
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.
Важно! При наличии чугунных нагревательных аппаратов, такая мера в корне неправильна. Чугунные теплообменники панически бояться резкого перепада температуры. Подача в контур холодной воды может привести к потере целостности корпуса теплообменника. (нагретый до высокой температуры чугун просто лопнет при контакте с холодной водой).
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.
На заметку: установку аварийного контура можно заменить монтажом байпаса, который будет в крайних случаях отводить перегретую котловую воду в расширительный бак или тепловой аккумулятор.
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.
Оценивая технологические возможности современных твердотопливных котлов, следует думать не только о его рабочей мощности, но и заранее предусмотреть установку элементов защиты всей системы. Перегрев котла – явление частое и хорошо знакомое для обитателей частных домов. Использовать имеющиеся средства для обеспечения защиты позволит не только избежать внештатных ситуаций, но и продлит работу нагревательных агрегатов. Каждый сам воле выбирать средство и способ защиты. Одному будет достаточно установить электрический генератор, который вместе с ИБП не позволит остановиться циркуляции воды в системе. Другим владельцам частного дома, наоборот, потребуется в целях безопасности установить байпас или оборудовать запасной, аварийный контур.
По мнению специалистов, монтаж буферной емкости или установка байпаса являются наиболее действенными способами защиты системы отопления от перегрева.
На заметку: в США и в странах Европы эксплуатация твердотопливных аппаратов без буферной емкости запрещена.