Регулятор тяги газового котла

Стабильность и эффективность работы котла или печи зависит непосредственно от своевременной настройки интенсивности горения используемого топлива. Для оптимального функционирования теплогенерирующих устройств необходимо наличие в дымоходе устойчивой тяги, для поддержания которой используются специальные стабилизаторы. Правильно настроенный регулятор значительно увеличивает КПД и повышает долговечность печи или котла.

Что такое стабилизатор тяги дымохода

Стабилизатор тяги или прерыватель – это специальный механизм, выполняющий вторичную подачу воздуха определенными дозами, что дает возможность поддерживать в дымоходе оптимальную, для работы котла или печи, тягу в автоматическом режиме без участия человека. Прерыватель снабжен предохранительной заслонкой, предотвращающей создание избыточного давления.

Стабилизаторы тяги в дымоходе являются универсальными, изготавливаются из нержавеющей стали и могут применяться с любым теплогенерирующим устройством, нуждаются в минимальной площади и довольно просты в монтаже. Устройства в состоянии функционировать при рабочей температуре до 500˚C, а также в системах отопления с теплогенерирующими приборами конденсационного типа, в которых температура сгоревших газов ниже точки росы.

Назначение стабилизатора

Конструкция дымоотводящей системы во многом зависит от вида отопительного устройства, вместе с которым предполагается ее задействование. Ощутимое влияние на эффективность оказывают природные изменения температур, обусловленные погодой или временем года. Существенные температурные перепады в холодное время года могут вызвать в дымоходе образование высокой тяги воздуха, что станет причиной снижения эффективности всей системы и повышенного расхода топлива. Стабилизатор тяги позволяет регулировать создаваемое давление до оптимальной величины, повышая тем самым эффективность отопительного устройства.

Также на тягу в дымоотводящей системе воздействует и атмосферное давление воздуха, которое может быть обусловлено местоположением дома, погодными условиями, временем года и суток. Так, например, разница в атмосферном давлении в марте в пасмурную погоду и сентябре в ясный день может составлять до 90 Па.

На представленном видео показан принцип действия и работа тягового стабилизатора в дымоходе.

Принцип работы и преимущества установки стабилизатора

Как только в дымоотводящей системе сила тяги становиться больше оптимального значения, клапан устройства открывается и снижает давление за счет поступающего из помещения воздуха, и который при смешении с дымовыми газами понижает их температуру. Вследствие этого термическая подъемная сила падает, а при получении оптимального значения клапан вновь закрывается.

Данный способ считается наиболее простым и в то же время довольно эффективным, и который позволяет добиться равномерного горения, энергосбережения и экономии топлива. Также к преимуществам установки стабилизатора следует причислить следующее:

• безопасность эксплуатации дымоходной системы;
• продление срока эксплуатации дымохода;
• снижение уровня выбрасываемых в атмосферу вредных веществ;
• благодаря постоянно приоткрытому клапану стабилизатора увеличивается циркуляция воздушного потока;
• возможность работы стабилизатора, как при естественной тяге, так и принудительной;
• процесс горения топлива происходит равномерно, а дымоход при этом не перегревается;
• при сильных порывах ветра обеспечивается гашение резких перепадов тяги;
• запах гари не проникает в помещение;
• возможность использования старых дымоходных систем с новыми низкотемпературными котлами;
• предотвращение теплопотерь;
• экономия топлива составляет до 15%.

Варианты размещения стабилизатора тяги

Стабилизатор тяги дымохода может устанавливаться там же, где смонтирован теплогенерирующий прибор, или же в соседнем помещении, в котором устроен отвод от котла или печи до дымоотводящей системы. Давление может колебаться от 10 до 35 Па.

Существует два основных способа установки тягового стабилизатора:

1. устройство размещают на 500 мм выше уровня места соединения теплогенерирующего прибора с дымоотводящей системой;
2. стабилизатор тяги устанавливают на одном уровне соединения теплогенерирующего устройства с дымоходной трубой, однако это расстояние должно составлять не меньше 400 мм от поверхности пола.

Также, большинство производителей теплогенерирующего оборудования, рекомендует использовать специальные стабилизаторы, называемые в народе «грибками». Подобный регулятор тяги представляет собой небольшой отрезок дымоходной трубы с расширением в форме грибка и открытым участком под ним для притока наружного воздуха. Такое конструктивное решение по сравнению с традиционным выпуском дымохода имеет следующие преимущества:

• стабилизация давления в топке отопительного прибора;
• устранение в дымоходной трубе излишней тяги, а соответственно приведение в норму КПД теплогенерирующего устройства;
• защита теплогенерирующего устройства при возникновении в дымоходной системе обратной тяги;
• контроль тяги.

1-воздушный поток из помещения, где установлен отопительный прибор;

2-кратковременный, не более 60 с., вброс в котельную отработанных газов;

3-направление отработанных газов в случае тягового опрокидывания;

4-направление отработанных газов отопительного теплогенерирующего прибора.

Специальный датчик стабилизатора монтируется под колпаком в виде грибка и срабатывает при изменении температуры сгораемых газов. В том случае если происходит ухудшение тяги или возникновение обратного эффекта, то выделяемые в процессе горения отработанные газы будут собираться под грибком и приведут к нагреву датчика, а это уже в свою очередь вызовет прекращение подачи газа на горелку и отопительное устройство автоматически отключится.

Направление продуктов сгорания и потока воздуха через датчик при нормальной тяге в дымоходе

В дымоходе наблюдается эффект обратной тяги — продукты сгорания вынужденно уходят под зонтик на датчик

Некоторые владельцы частных домов или коттеджей встраивают в дымоходы всемозможные теплообменники для сбора остаточного тепла от продуктов горения и снижения расходов топлива. Однако делать это категорически запрещается, поскольку в этом случае ухудшается дымоотведение вследствие заужения дымохода и непременно происходит срабатывание датчика.

Конструктивно датчики стабилизаторов тяги дымохода разделяются на:

Как правило, их монтаж не представляет никаких проблем. Стабилизаторы традиционно устанавливаются при помощи саморезов и гаек на монтажные площадки в специально подготовленные отверстия.

Самостоятельная сборка стабилизатора

Для изготовления стабилизатора потребуется:

• сварочный аргонный полуавтоматический аппарат;
• баллона газа аргон;
• шлифовальные диски;
• нержавейка AISI 304 или 321 толщиной 8-10 мм;
• стальной прут диаметром 8-10 мм для оси, винты, гайки и шайбы.

Стык трубы скрепить при помощи сварки таким образом, чтобы внутренний диаметр составлял 115 мм. Сварные швы необходимо тщательно зачистить снаружи и внутри, и сделать для клапана вырез, составляющий 15% от сечения дымоходной трубы.

В районе заслонки устанавливается фиксатор, а поворотная ось, которая оснащена поворотной рукояткой клапана, выступает из трубы на 120-150 мм. От верхнего и нижнего края на расстоянии 25-30 мм прокатать бортики для соединения с соседними трубами.

Установку стабилизатора лучше всего выполнять в разрыв дымоотводящей трубы. Для фиксации устройства вверху и внизу применяются хомуты шириной 50-60 мм.

Предлагаем к просмотру видео самодельного стабилизатора тяги.

Послесловие

Безопасное функционирование и высокая эффективность печей и котлов в большей степени зависит от наличия соответствующей тяги в дымоходе. При возникновении даже незначительных проблем с дымоотводящей системой следует обязательно обследовать дымоход на проходимость и приступить к нормализации тяги. Наличие в помещении угарного газа очень опасно для человеческой жизни. Выполнить ремонтные работы и установить стабилизатор вполне возможно собственными руками.

Неравномерный режим прохода газов через дымоход – следствие ошибок в его изготовлении или проявление «обратной» тяги. Устранению этих явлений помогает стабилизатор тяги дымохода.

Физические явления в дымоходной системе

Устойчивая работа источника тепла (котел, печь и т.д.) во многом зависит от правильной настройки и регулировки режима горения. Один из факторов – устойчивая тяга. Продукты горения (газы, водяной пар, механические частицы) из топочного пространства выходят наружу через дымоход. Последний представляет собой канал, выполненный из несгораемого материала (кирпич, нержавеющая сталь, керамика).

Дымоходная система может иметь различные размеры, как по высоте, так и внутреннему сечению. Изготовить высокий дымоход (10-15 м) с правильными параметрами достаточно сложно. Вследствие этого возникают такие явления, как неустойчивый режим или «обратная» тяга. В последнем случае происходит смена направления движения продуктов горения в другую сторону, — внутрь помещения. Причинами могут служить:

• сужение внутреннего канала из-за копоти, сажи, а также попавшего мусора;
• повышение давления на выходе из трубы при сильных порывах ветра (дымоход «задувает»);
• сезонность климата, при котором существуют перепады атмосферного давления и температур в холодное или тёплое время;
• дымоход был построен в «ветровой» тени другого высокого здания или расположенных рядом деревьев.

Это вызывает изменение разрежения топочных газов. С другой стороны, может наблюдаться противоположное явление, — усиление выброса. В этом случае, звук в трубе напоминает рёв реактивного двигателя. Регулируя давление внутри дымохода, достигается равномерный выход продуктов горения из котла. Для этого используется специальное приспособление – стабилизатор тяги дымохода.

Принцип работы

Регулировка тяги осуществляется изменением степени разрежения газов в трубе. С этой целью, между дымоходной трубой от топки и входом в дымоход, встраивается стабилизатор. Он может работать в ручном или автоматическом режиме.

Регулятор тяги дымохода представляет собой заслонку (клапан), встроенную в отдельный корпус. При усилении тяги, клапан приоткрывается и запускает порцию воздуха из помещения. Поток газов охлаждается, подъёмная сила от термической составляющей уменьшается, скорость выброса падает. И, наоборот, с закрытием клапана, приток холодного воздуха уменьшается, сила выхода увеличивается.

Стабилизатор тяги целесообразно устанавливать на твёрдотопливных котлах, работающих:

Это обусловлено наличием времени, при котором котёл выходит на плановую мощность и, соответственно, устойчивый режим работы. То есть, печь должна растопиться.

Преимущества

Установка стабилизатора тяги дымохода даёт ряд положительных моментов:

• увеличивается безопасность эксплуатации дымоходной системы, благодаря стабилизации потока топливных газов;
• срок службы дымохода растёт из-за снижения пиковых нагрузок от горячих продуктов сгорания;
• снижается количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу;
• благодаря постоянно приоткрытой заслонки увеличивается циркуляция воздуха;
• регулятор способен работать на принудительной и естественной тяге;
• стабилизация горения топлива;
• поддержка постоянной температуры продуктов сгорания в дымоходе, в результате чего он не перегревается;
• предохранение от сильных порывов ветра;
• выхлопные газы не попадают в помещение;
• появляется возможность работы низкотемпературных приборов отопления со старыми системами дымоходов;
• снижаются внешние теплопотери.

Расположение регулятора

Стабилизатор устанавливают в том же помещении, где расположен котел. Тягопрерыватель монтируется на вертикальную трубу двумя способами:

Осуществляют монтаж на расстоянии 400–600 мм от места стыковки выхлопной трубы от топки и основного дымохода.

Регулятор тяги дымохода монтируют на уровне печи, на расстоянии не менее 400 мм от основания. Другими словами, присоединяют в начале основной части дымоходной трубы.

Возможные зазоры заполняются высокотемпературным герметиком. Допускается уплотнение асбестом, предварительно размоченным в воде.

Стабилизатор тяги дымохода своими руками

Промышленность производит различные модели устройств для регулирования тяги в дымоходе. Но не всегда есть возможность их купить. Есть два варианта стабилизаторов, которые можно изготовить своими руками:

Заслонка

Представляет собой обыкновенную заслонку, частично или полностью перекрывающая сечение трубы. Самый простой вариант – это поперечная задвижка (как в классических русских печах или каминах).

Другой вариант – диск внутри корпуса. Круг крепится к поперечному стержню, посредством которого, осуществляется установка положения заслонки внутри трубы. Существенный минус обоих приспособлений – это ручная регулировка, которая требует почти постоянного наблюдения за режимом работы котла.

«Грибок»

Изготавливается в виде конусообразной вставки в основную трубу. Внешне напоминает зонтик. Внутри конструкции устанавливается термодатчик, который контролирует температуру газового потока. При возникновении обратной тяги или при неустойчивом режиме, отработанные продукты горения скапливаются под «зонтиком». Происходит общее повышение теплового фона. Срабатывает датчик и подаёт сигнал на регулирующее устройство подачи природного газа. Котел отключается.

Видео

В любом оборудовании для отопления помещений, которое работает на дровах, угле или другом твёрдом топливе, необходимо устанавливать приспособление для регуляции интенсивности работы. В классическом варианте таких устройств контроль температуры требуется выполнять вручную с помощью закрывания или открывания дверцы зольника, специальной заслонки и тому подобного. Но для автоматизации процесса необходимо установить регулятор тяги для твердотопливных котлов.

Принцип действия

Изменяет автоматически температуру котёл благодаря, прежде всего, термостату, помещённому в цилиндрический корпус. С помощью ручки и цепи корпус, в свою очередь, механически прикреплён к дверце зольника. Сам термостатический элемент выглядит как колба, наполненная жидкостью, которая существенно расширяется при нагревании. Термостат находится снизу цилиндрического корпуса, непосредственно в той части, что присоединяется к водяному контуру котла, поэтому элемент контактирует с теплоносителем.

Технологически работа регулятора выглядит следующим образом:

• при увеличении температуры датчик (термостат) реагирует на неё и ослабляет пружину, расположенную внутри цилиндрического корпуса, которая, в свою очередь, соединена с рычагом и цепью;
• рычаг опускается и соответственно закрывается заслонка, а тяга уменьшается;
• в связи с тем, что воздуха становится меньше, горение замедляется;
• процесс повторяется.

На цилиндрическом корпусе устанавливается рукоятка регулировки температуры. Если выставить определённое ограничение, то рычаг не будет опускаться ниже этой нормы, поэтому и температура не будет уменьшаться.

Кроме механических вариаций регулировщиков температуры, есть и автоматические. Они имеют дополнительно вентилятор для нагнетания воздуха. Но, в отличие от механических, требуют подключения к сети.

Функция регуляторов

Регулятор температуры выполняет очень важную функцию в твердотопливных котлах. Все агрегаты на дровах или угле в обязательном порядке должны иметь водяную рубашку. Если температуру воды не регулировать, то она попросту закипит, поэтому механические или автоматические регуляторы — очень важный и необходимый элемент твердотопливного котла.

Автоматические термодатчики защищают котёл от перегрева, поломок, тем самым предотвращают взрыв котла.

Если вода закипает, давление повышается, происходит взрыв. Поэтому, если твердотопливный котёл имеет только ручную заслонку для регуляции температуры, он представляет собой устройство повышенной опасности. Альтернатив — установка дополнительной ёмкости, куда будет уходить лишнее тепло, но такой вариант не идеален и может давать сбои, хотя как-то будет защищать котёл от перегрева.

Автоматический регулятор тяги для твердотопливных котлов будет выполнять всю работу за человека без его непосредственного участия. Он в нужное время закроет на необходимый уровень заслонку и не допустит закипания воды в рубашке устройства. Нужно учитывать и то, что температура некоторое время ещё будет возрастать, но процесс увеличения градусов остановится.

Кроме основных преимуществ регулятора тяги, есть и другие:

1. С помощью регулятора можно установить максимальную температуру. Особенно это удобно осенью или ранней весной, когда температура необязательно должна держаться в пределах +80…+90°С. Можно установить +60°С, и этого будет достаточно.
2. При закрытии заслонки уменьшается скорость горения, это способствует экономии на топливе. Но такие действия немного снижают КПД устройства.

Иногда в качестве альтернативы устанавливают предохранительный клапан, который срабатывает при высоком давлении. Но такой способ не панацея, так как через 2−3 срабатывания клапан зачастую начинает течь от перегрузки, поэтому идеальным вариантом будет установка регулятора тяги на котёл.

Советы по выбору прибора

В специализированных магазинах есть огромный выбор твердотопливных котлов. И, как ни странно, даже сегодня можно найти модели без автоматики. Большинство таких «древних» устройств оборудованы только гильзой, вмонтированной внутрь теплообменника. Установка регулятора тяги на твердотопливный котёл такого типа обязательна. Это предотвратит повышение температуры до критической и сделает конструкцию более безопасной.

В связи с этим необходимо обращать внимание на наличие в конструкции гильзы и заслонки, поднимающейся вверх.

При выборе механизированного регулятора тяги требуется придерживаться следующих рекомендаций:

• мощность термостата должна соответствовать весу створки для её успешного поднятия;
• возможность регулирования температуры лучше выбирать в диапазоне от +60 до +90°С;
• угла поворота рычага должно хватать на полное открытие и закрытие створки;
• резьба в котле должна соответствовать резьбе регулятора тяги, чтобы свободно скрепить две части вместе.

Процесс отопления с использованием современных механизированных и автоматических регуляторов тяги стал на сегодняшний день легким и удобным

При выборе регулятора следует также обратить внимание на положение, в котором он может работать, так как гильза может быть расположена сбоку или сверху. Есть модели, которые могут работать в любом положении.

Установка и настройка

При установке заводского или самодельного регулятора тяги для котла необходимо слить всю жидкость с водяного контура. Если в системе есть закрывающиеся краны, то сделать это несложно, и никаких проблеме с установкой не возникнет. Если таких кранов нет, то сливать нужно будет всю воду или антифриз.

Установить регулятор в котёл несложно. Достаточно выкрутить с гильзы заглушку и вкрутить на её место регулятор.

Чтобы настроить конструкцию, необходимо следовать таким рекомендациям:

1. Зажечь котёл.
2. Открыть дверцу, не присоединяя цепочку регулятора.
3. Рукоятка выставляется на ограничение нужной температуры, к примеру, +80°С.
4. Когда температура поднимется до +80°С, необходимо прикрепить цепь к заслонке, при этом она должна быть закрыта максимум на 2 мм.
5. Зафиксировать конструкцию.

Дальше работа конструкции проверяется от максимальной до минимальной температуры.

Таким образом, можно сделать вывод, что лучше иметь примитивную автоматику для твердотопливного котла, чем вообще её не иметь. Устройство монтируется несложно, стоит немного, а предохраняет от взрыва достаточно хорошо.