Выбор вентилятора для котла на твердом топливе

Монтаж на твердотопливном котле дутьевого вентилятора осуществляется для оптимизации топочных процессов горения, что приводит к увеличению КПД тепловой схемы и экономии топлива.

Вентилятор для котла на твердом топливе можно изготовить самостоятельно, что позволит собственнику сохранить значительные средства на приобретении заводского аналога.

Назначение вентилятора для котла

Современная система теплоснабжения предполагает установку блока автоматики для регулирования тепловых процессов котла. Она построена на изменении подачи воздуха, который подается в зону горения дутьевым вентилятором и считается более прогрессивной, по сравнению с гравитационными системами.

Полнота сгорания топлива, продуктивность функционирования твердотопливного агрегата в значительной мере зависит от объема подаваемого воздуха и размера тяги в топочной камере.

Блок автоматики оборудован контроллером, который по установленному алгоритму выполняет регулировку работы нагнетателя, подающего разный объем воздуха, тем самым поддерживает процесс горения и, соответственно, выработку определенного количества тепловой энергии.

Применение вентилятора в системе управления котла позволяет:

• соблюдать нужную температуру греющего теплоносителя в отопительной системе;
• повышает время выхода агрегата на рабочий режим;
• оптимизирует процессы сжигания твердого топлива;
• повышает КПД установки, работающего на твердом топливе;
• облегчает процесс обслуживания системы теплоснабжения;
• снижает удельные расходы топлива на выработку 1 Гкал тепловой энергии.

Конструкция и принцип действия

Вне зависимости от производителя, вентилятор состоит из алюминиевого или оцинкованного корпуса, внутри которого располагается электродвигатель, направляющие лопасти и защита, в виде решетчатого ограждения.

Эта конструкция при своей простоте и малых габаритах обладает надежностью. На нагнетателе установлена заслонка, которая предназначена для ограничения проникновения дымовых газов в помещение топочной, в случае появления обратной тяги.

Также, заслонка снижает естественную тягу, в то время, когда подача воздуха не осуществляется.

Соединительные патрубки могут располагаться в верхней части корпуса или на фронтальной части дутьевого агрегата и обладать различными формами разъемов для соединения с котлом.

Алгоритм функционирования системы управления котлом с применением дутьевого воздуха:

• отопительное устройство заполняется твердым топливом и поджигается;
• включается нагнетатель и регулируется расход воздуха;
• при подаче воздуха в зону горения, начинается интенсивное горение топлива, в связи с чем, начинает подниматься температура теплоносителя;
• когда температура достигнет установленной величины, контроллер блока управления дает сигнал на отключение нагнетателя;
• дефицит воздуха приведет к снижению интенсивности горения топлива и снижению температуры теплоносителя.

Разновидности

Сегодня в торговой сети, возможно, приобрести различные модели дутьевых вентиляторов, для твердотопливных отопительных агрегатов, как отечественной, так и европейской сборки.

Наиболее популярными являются варианты расположения дутьевых установок:

1. Накладной, устанавливается на вертикальный участок неизолированного дымовентиляционного канала.
2. Центробежный канальный, имеют два крепежных патрубка, устанавливаемых в разрыв дымовой трубы.
3. Котловой, устанавливаемый непосредственно на отопительном устройстве.

Следующая классификация дутьевых агрегатов производится по типу электрических двигателей: асинхронные, электро-коммутируемые ЕС и синхронные.

Электро-коммутируемый двигатель

Электронно-коммутируемый двигатель(ЕС), дает возможность выполнять очень точную регулировку производительности, используя сигнал широтно-импульсной модуляции.

В том случае, когда их устанавливают на дутьевых устройствах, появляется возможность за счет изменения скорости вращения рабочего колеса — крыльчатки изменять объем подающего в топку воздуха, тем самым снижая потреблении энергии от 50 до 80 %.

Невзирая на большую стоимость таких дутьевых устройств, они предпочтительны в установках современных котлоагрегатов, поскольку относятся к энергоэффективным устройствам, а их применение сокращает выбросы в окружающую среду, за счет снижения потерь тепловой энергии, за счет недожога топлива.

Двигатели ЕС работают в тихом диапазоне и обладают повышенным сроком эксплуатации.

Синхронный двигатель

Вентилятор поддува на котел с синхронным двигателем характеризуются несложной конструкцией и обладают низкой ценой. К минусам данной модели можно отнести ограниченный диапазон регулировки и невысокий крутящий момент при пуске двигателя. Как правило, такие дутьевые устройства устанавливают для подачи неизменного объема воздуха в топочную камеру.

Такими двигателями оснащаются котлы, с достаточно большими размерами. В основном такие движки монтируются в отдельном блоке.

При эксплуатации синхронных двигателей на невысоких оборотах часто имеет место перегрев обмотки. В котле вытяжного типа, вентиляторы устанавливаются на дымовой трубе, их еще называют дымососами.

Нагнетатели с асинхронным двигателем

Такие электродвигатели обладают многими достоинствами. Они удобны и просты в обслуживании и отличаются прочностью конструкции. К недостатку электропривода такого вида можно отнести высокие пусковые токи.

Следовательно, потребуется грамотное обустроить силовую часть, чтобы запускать в эксплуатацию такое, чувствительное к параметрам тока, устройство.

Асинхронный электродвигатель дает возможность с легкостью выполнять регулировку числа оборотов. На определенных модификациях имеется, в том числе и режим реверсирования. Основные положительные качества вентиляторов с асинхронным электродвигателем:

• несложны и удобны в эксплуатации;
• обладают долговечной конструкцией;
• традиционная схема управления;
• используется разнообразными системами управления в паре с терморегулятором, например, как у бюджетного вентилятора DP-02 от польского производителя.

Особенности выбора

Производительность котлоагрегата, функционирующего на твёрдом топливе, в значительной мере обусловливается профессионально выбранным нагнетателем.

Для того чтобы правильно выбрать вентилятор нужно обратить внимание на такие параметры:

1. Сопоставимость с отопительным котлом.
2. Производительность дутьевого устройства и рабочее напряжение.
3. Тип и принцип функционирования.
4. Металл корпуса и рабочей крыльчатки.

В случае неправильного выбора оборудования, когда вентилятор для твердотопливного котла не сможет подавать в топку необходимый объем воздуха, начнется процесс неполного сгорания топлива, КПД котла упадет, а температурный режим достигнут не будет.

В случае, когда нагнетатель будет установлен большой мощности, он выдаст большое количество воздуха в топку. Процесс горения будет интенсивным, котел быстро наберет необходимую температуру и контроллер блока управления подаст сигнал на отключение вентилятора, таким образом, дутьевое устройство попадет в процесс тактования, когда будет часто включаться и выключаться, что приведет к преждевременному износу оборудования и выходу его из строя.

Рекомендованные варианты установки вентиляторов WPA для котлов ЗОТ или Карбон, для отопительных агрегатов, работающих на антраците:

• WPA 120, объем поступающего воздуха — 285 м3, мощность — 32, кВт.
• WPA 140, объем поступающего воздуха — 395 м3, мощность — 44, кВт.
• WPA 142, объем поступающего воздуха — 505 м3, мощность — 56, кВт.
• WPA 160, объем поступающего воздуха — 600 м3, мощность — 67, кВт.

Делаем своими руками

Современные твердотопливные котлы повсеместно оснащают дутьевыми вентиляторами, что позволяет выполнять автоматизацию процесса горения.

Можно изготовить такое устройство своими руками в домашних условиях. Потребуется только уравновесить рабочее колесо, лопасти которого обязаны иметь равный вес и конфигурацию.

Для производства самодельного вентилятора будет нужно:

1. Направляющий стальной или алюминиевый короб в форме улитки.
2. Электрический движок на 150 Вт и вал и 1400 об/мин.
3. Крепежный материал, большие шпильки с гайками для закрепления на корпусе котла.
4. Вал с охлаждающей вентиляционной решеткой для рабочего колеса.
5. Электрокабель для организации питания вентилятора.
6. Блок управления с контроллером.
   

Значительно проще сделать нагнетательный вентилятор для котла, подобрав электродвигатель с рабочим колесом и крыльчатку. В таком варианте потребуется изготовить железный короб, поместить в центре движок, крыльчатку и подсоединить вентилятор к твердотопливному котлу.

Можно самостоятельно выполнить крыльчатку, используя соответствующие чертежи. Лопасти изготавливают из листа металла, затем немного прихватывают их электросваркой, выполняют балансировку на валу и проверяют качество вращения.

В профессионально сделанном вентиляторе должна полностью отсутствовать пульсация лопастей.

Блок автоматики для управления таким вентилятором состоит из простейших вариантов температурного датчика и диммера, уменьшающего либо увеличивающего число оборотов двигателя исходя от температуры горячей воды.

Кроме того в торговой сети возможно приобрести автоматические блоки, обладающие расширенной логикой, хорошо интегрирующиеся в автоматический режим управления котлом.

Потребуется только профессионально выбрать вентилятор, который по мощности обязан согласоваться с характеристиками отопительного котла.

Допускается изготовить вентилятор своими руками, для того чтобы максимально полно обеспечить полноту сгорания топлива и регулировку котла в зависимости от необходимого температурного режима.

Функции, лучшие комплекты и стоимость автоматики для твердотопливных котлов

Автоматику можно установить практически на любой твердотопливный котел. Она позволяет смягчить или устранить их известные недостатки: невысокую эффективность сжигания топлива, высокие требования к обслуживанию, низкую автономность работы. Цена вопроса в среднем 7-11 тыс. рублей, а установить и настроить комплект автоматики вполне возможно самостоятельно.

Читайте в статье

Принцип работы и функции автоматики для твердотопливных котлов

Автоматическое управление может быть как энергозависимым, так и энергонезависмым. В современных моделях на твердом топливе энергонезависимый вариант – регулятор тяги – устанавливается с завода и работает по принципу расширения при нагревании: термочувствительный металл нагревается при повышении температуры в котле и механическим путем прикрывает поддувало, снижая интенсивность горения (и наоборот).

Энергозависимый вариант (требующий подключения к электросети) – более эффективный и многофункциональный. Стандартный комплект автоматики для твердотопливных котлов состоит из двух основных элементов:

• вентилятор – устанавливается в снизу котла, на дверце подачи воздуха (поддувала) или зольника, используется для нагнетания воздуха в камеру сгорания. Именно от объемов поступающего воздуха зависит интенсивность горения.
• контроллер – электронный блок управления, задающий скорость вращения вентилятора. При максимальной скорости вращения в топочную камеру подается максимальный объем воздуха и поддерживается наиболее интенсивное сгорание. Когда заданы минимальные требования к температурному режиму, поддерживается минимальная скорость вращения нагнетателя или подразумевается его полная остановка.

Контроллер и вентилятор можно купить как в виде готового комплекта, так и по отдельности. Однако работают они только в паре. Также большинство контроллеров поддерживает управление циркуляционным насосом, дымососом, имеется возможность управления с помощью комнатного термостата , организация погодозависимого управления. Наиболее функциональные модели имеют встроенный GSM модуль.

Готовый полноценный комплект автоматики.

В итоге, функции комплекта автоматики – это:

• увеличение эффективности сжигания топлива ( КПД котла ) за счет управления поддувом;
• стабильное поддержание заданной температуры или ее изменение в зависимости от заданных настроек комнатного термостата;
• автоматический розжиг (опционально, при наличии запальника);
• увеличение длительности горения одной загрузки топлива.

Разделения по видам используемого топлива при этом не существует. Один комплект автоматики может работать как с угольным, так и с дровяным или пеллетным котлом.

Автоматическая подача топлива

Отдельно стоит выделить системы автоматической подачи топлива, их работой также могут управлять некоторые из моделей контроллеров. Система автозагрузки – это, чаще всего, бункер с топливом (дровами, углем, пеллетами, торфом), устанавливаемый на котел или рядом с ним. Топливо из него может подаваться посредством: насыпи (падения под тяжестью собственного веса), шнека (зубчато-винтового механизма), конвейерной ленты. В любом из случаев управление системой подачи осуществляется контроллером.

Использование системы автоматической подачи решает вопрос низкой автономности, поскольку одной загрузки бункера достаточно для беспрерывной работы котла на протяжении 2-30 суток, в зависимости от объема бункера и интенсивности сжигания.

Стоят ли своих денег пеллетные котлы с автоматической подачей топлива

Отзывы о применении бытовых комплектов автоматики: преимущества и недостатки

Преимущества	Недостатки
Повышение эффективности – осуществляется за счет точной регулировки поддува, стабильной теплопроизводительности на протяжении всего горения (в отличие от пиковых значений во время интенсивного горения и минимальных значений в период догорания при стандартной конструкции котла)	Дополнительный шум – работа вентилятора предполагает наличие дополнительных звуков, тем не менее, согласно отзывам владельцев шум практически не слышно даже через тонкие стены котельной.
Экономия топлива – для достижения прежней теплопроизводительности требуется меньше топлива, огромная часть излишнего тепла не «вылетает в трубу»	Дополнительные расходы – стоимость стандартного комплекта «контроллер + вентилятор» в среднем 7-11 тыс. руб. При желании – комнатный термостат (порядка 1-3 тыс. руб), система автоподачи (от 10 тыс. руб.)
Поддержание постоянной температуры	Энергозависимость – для работы котла потребуется подключение к электросети
Автоматический розжиг и гашение (опционально)
Возможность внешнего управления – подключив комнатный термостат или уличные датчики , автоматика будет ориентироваться не на температуру теплоносителя, а на температуру в помещении или на улице, что более эффективно и комфортно
Увеличение продолжительности горения одной закладки, возможность подключения системы автоподачи
Безопасность – большинство контроллеров оборудованы защитой от перегрева или остановки циркуляционного насоса

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

ATOS + WPA 120

Один из лучших и наиболее распространенных комплектов автоматики для твердотопливного котла отопления.

Контроллер ATOS отличается крайне широким функционалом, немалым количеством настраиваемых параметров работы и доступной стоимостью. Помимо стандартных функций имеется: защита от замерзания системы отопления; оповещение о падении температуры или перегреве, отсутствии топлива; светодиодные индикаторы работы циркуляционного насоса и вентилятора; регулируемый гистерезис. За практику эксплуатации также известен своей надежностью. Производитель: KOM-STER, Польша.

Нагнетательный вентилятор М+М WPA 120 – также наиболее распространенная, проверенная временем польская модель. Рассчитан на работу с котлами мощностью 25-50 кВт. На рынке существуют и другие версии для более или менее мощных котлов.

Стоимость комплекта: 8 900-10 000 руб.

Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток

КОМФОРТ-ЭКО + NWS-100

Контроллер – это еще одна польская модель: практически с таким же функционалом и надежностью за еще более скромную цену. Функционал подразумевает наличие всех функций безопасности, возможность подключения комнатного термостата и уличных датчиков, управление циркуляционным насосом (но не ГВС). Отличается наличием противосбойного фильтра и предохранителя перегрузки.

Турбина Nowosolar NWS-100 – простая польская алюминиевая модель, одна из самых недорогих на рынке. Имеет ни чем не примечательную стандартную конструкцию, известна качественной сборкой и надежностью. Модель рассчитана на установку в котлы мощностью 30-50 кВт.

Стоимость комплекта: 8 500-9 800 руб.

Tech ST24 + WPA 120

Контроллер – беспроблемная более простая модель, оснащена лишь стандартными функциями: контроль оборотов вентилятора наддува, управление циркуляционным насосом, светодиодная индикация работы элементов. Установка внешних датчиков и систем автоматической подачи также не предусмотрена. Отличный выбор, однако за цену, сравнимую с более функциональными моделями. Вентилятор представляет из себя уже описанную выше наиболее распространенную модель.

Стоимость комплекта: 9 200-10 500 рублей.

KG Elektronik CS-18S + DP-120

Польский контроллер KG Elektronik CS-18S является одним из самых современных и функциональных на рынке. Отличается наличием сенсорного экрана управления, возможностью контроля вентилятора, циркуляционного насоса, ГВС, системы автоматической подачи. Насос ГВС можно сделать приоритетным, также имеются особые, адаптированные под каждый из видов топлива режимы: дерево, дерево и уголь, уголь, опилки. Предусмотрены и все существующие защитные механизмы: от перегрева и замерзания, остановки циркуляционного насоса.

Вентилятор KG Elektronik CS-18S + DP-120 также является одним из лучших. Отличается асинхронным двигателем и высокой производительностью при относительно небольшом уровне шума до 63-65 дБ. Имеет металлическую заслонку на выходе, блокирующую обратный поток выхлопных газов.

Стоимость комплекта: 11 000-12 500 рублей.

Цены: итоговая таблица

Производитель и модель	Цена комплекта, руб.
ATOS + WPA 120	9 200
КОМФОРТ-ЭКО + NWS-100	8 900
Tech ST24 + WPA 120	9 800
KG Elektronik CS-18S + DP-120	11 200

Подключение автоматики к твердотопливному котлу

Процесс монтажа начинают с вентилятора, который устанавливается на дверцу подачи воздуха или зольника. Во многих современных твердотопливных моделях уже присутствуют места и отверстия под крепление наддува. В противном случае необходимо просверлить отверстия самостоятельно и зафиксировать вентилятор наддува четырьмя болтами.

Обратите внимание на наличие термоустойчивой прокладки: она обязательна, но имеется не на всех моделях вентиляторов. В итоге турбина должна быть установлена в соответствии с фото ниже.

Грамотно установленный вентилятор наддува.

Второй шаг – монтаж и подключение самой автоматики к твердотопливному котлу. Устанавливается контроллер сверху или сбоку корпуса через предназначенные для этого отверстия устройства. Несмотря на то, что корпус многих контроллеров сделан из термостойких материалов, желательно установить устройство на наиболее холодную часть корпуса котла, при необходимости подложив термостойкую прокладку из негорючего материала.

Осталось лишь соединить все элементы и подключить контроллер к электросети. Подробная схема подключения всегда указана в инструкции автоматики, например, так выглядит схема подключения к блоку управления Komfort ЭКО:

Схема подключения автоматики на примере Komfort ЭКО.

Как производится настройка

Подробный алгоритм настройки так же зависит от модели и всегда описан в инструкции. В общих чертах настройка подразумевает такой порядок действий:

1. Установка температуры включения циркуляционного насоса – позволяет включать насос не сразу, а когда теплоноситель уже прогреется, необходима для предотвращения образования конденсата (обычно устанавливают значение в 50°C).
2. Установка желаемой температуры отопительного контура или воздуха в помещении, в зависимости от модели и органов управления.
3. Установка скорости вращения вентилятора (от 1 до 10) или выбор одного из автоматических режимов контроля его оборотов. При полностью ручной настройке наддува также нужно задать параметры времени работы вентилятора и периодичность его включения в режиме поддержки горения.
4. Закладка топлива и розжиг котла. Контроль его работы и, при необходимости, корректировка параметров.

В некоторых моделях также можно запрограммировать работу на сутки или неделю вперед, установить температурный порог, после которого вентилятор начнет плавно снижать обороты и т.д.