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.

Простота и удобство обслуживания: принцип действия твердотопливного котла с автоматикой

Твердотопливные котлы являются выгодным источником тепла в негазифицированной местности, где электрическое отопление также представляется нецелесообразным.

Из названия следует, что в качестве топлива для таких котлов используются твёрдые элементы: дрова, торф, уголь, спрессованные деревянные опилки (пеллеты).

Из-за характера топлива его постоянная подача, в отличие от, например, природного газа, затруднена, поэтому подобные системы требуют от пользователя постоянной периодической загрузки топлива и удаления продуктов сгорания.

Для упрощения их эксплуатации внедряется различная автоматика, поддерживающая температуру теплоносителя в соответствии с погодой за окном и (иногда) обеспечивающая подачу топлива.

Реализации твердотопливных котлов с автоматикой

Автоматика присутствует на всех видах котлов: классическом, пиролизном и длительного горения.

От простых механических систем до наиболее продвинутых: электронных с возможностью удалённого управления и мониторинга через интернет.

Любая автоматическая электронная система для котлов отопления состоит из датчиков (температуры, давления, тяги, пламени), исполнительных устройств и контроллера, управляющего этими устройствами по заданной программе и показаниям с датчиков.

Управление шиберной заслонкой

Шибер устанавливается в любом твердотопливном котле на выходе из топки перед дымоходом и служит для регулировки тяги и скорости отвода газов, выделяющихся при горении топлива.

Правильная настройка шиберной заслонки значительно повышает КПД котла, а в случае её отсутствия большая часть полезной энергии будет просто «вылетать в трубу». А это вызывает повышенный износ котла и дымохода от перегрева.

Фото 1. Шиберная заслонка с электромагнитным приводом для автоматического твердотопливного котла, повышает его КПД.

Привод шиберной заслонки бывает как электромагнитным, обеспечивающим два положения (полностью открыта — приоткрыта наполовину), так и моторизованным, что позволит точнее контролировать сечение дымохода.

Датчик температуры устанавливается в рубашку котла. При повышении температуры теплоносителя автоматика прикрывает шибер, уменьшая тягу и понижая мощность работы котла, при понижении — наоборот, открывает и увеличивает мощность.

Вентиляторы

Другой способ регулировки тяги заключается в использовании вентиляторов для принудительной циркуляции воздуха в котле. Он позаимствован из промышленных агрегатов, где из-за объёмов топлива КПД играет важную роль.

Фото 2. Вентилятор поддува WPA X2 для котлов, работающих на твердых топливных элементах.

Выделяются два типа вентиляторов для котлов длительного горения:

• Вентилятор поддува — ставится перед топкой вместо дверцы зольника и влияет на подачу кислорода в топочную камеру, регулируя этим интенсивность горения топлива.
• Дымосос — ставится либо в начале дымохода (сразу после котла), либо в его конце.

Основная задача — регулировка тяги, а также её усиление, когда естественной тяги недостаточно для эффективной работы котла (из-за погодных условий или конструкции дымохода).

Скорость вращения вентиляторов, а, следовательно, и их влияние на тягу в системе может плавно регулироваться в широких пределах с помощью тиристорного блока управления.

Внимание! В случае недостаточной температуры теплоносителя, контроллер увеличивает тягу, изменяя обороты вентилятора. Если котёл слишком горячий, тяга уменьшается.

Дверца зольника

Самый распространённый вариант автоматизации — регулировка раскрытия дверцы зольника (поддувала). Открывая или закрывая дверцу, изменяют естественную тягу и оказывают влияние на температуру котла.

Простейшие системы регулировки дверцы зольника — термомеханические. Устройство состоит из термочувствительной жидкости, пружины и цепочки для соединения с дверцей. Устанавливается в штатные отверстия котла, где обеспечивается термоконтакт с теплоносителем.

Фото 3. Регулируемая дверца зольника твердотопливного котла, как один из вариантов автоматизации.

На терморегуляторе устанавливается нужная температура. При перегреве жидкость расширяется, преодолевает силу упругости пружины и ослабляет цепь, дверца прикрывается, тяга уменьшается, и температура падает. В противном случае дверца открывается шире, и температура растёт.

Важно! Подобные системы не требуют питания и надёжны, но точность регулировки ограничена 5–10 °C.

Электронные системы используют температурные датчики для контроля теплоносителя и электромеханические приводы, устанавливаемые на дверцу зольника. Работают аналогично, обеспечивая точность регулировки до 1 °C.

Поскольку электронные системы требуют постоянного питания, стоит озаботиться установкой источников бесперебойного питания (ИБП), чтобы при отключении электричества котёл не вышел из строя.

Плюсы и минусы автоматического устройства

Достоинства:

• Автономность: системы на твёрдом топливе требуют регулярной загрузки топлива, иногда до 10 раз в сутки. Автоматика увеличивает длительность горения и КПД системы, благодаря чему следить за котлом нужно реже.
• Дистанционное управление: продвинутые электронные системы обеспечивают управление через интернет или SMS, позволяя следить за котлом из любой точки мира или запускать отопление заранее перед приездом.
• Точное определение и поддержание температуры — избавляет от необходимости регулировать тягу вручную, уменьшает влияние качества топлива на стабильность системы.
• Безопасность использования: перегретый дымоход, закипание теплоносителя, всё это может привести к опасным аварийным ситуациям или даже возгоранию. Автоматика освобождает пользователя от необходимости контроля за работой котла и оповещает о нештатных ситуациях.

Недостатки:

• Энергозависимость: при сбое электропитания котёл может перейти в бесконтрольный режим, поэтому для автоматических систем необходимо механическое резервирование и бесперебойное энергоснабжение.
• Стоимость: хотя электронные системы управления котлами не являются чересчур сложными, они позиционируются на класс выше классических котлов, и их цена неоправданно высока.

Рекомендации по выбору приборов длительного горения

В первую очередь, тип котла определяется площадью отапливаемых помещений и временем эксплуатации системы.

Для выбора мощности воспользуйтесь формулой: 1 кВт отопительной мощности на 10 м 2 площади.

Если здание небольшое, а отопление используется периодически (например, только в выходные), то хорошим вариантом становится классический твердотопливный котёл с механическим терморегулятором. Он недорогой, прост в обслуживании и надёжен.

Если отапливают большие площади в течение долгого времени, то стоит посмотреть в сторону пиролизных котлов или котлов длительного горения, т. к. высокий КПД нивелирует стоимость топлива, и более высокая цена окупится экономией на расходных материалах. В пиролизных котлах две топочные камеры.

В первой — древесина или уголь прогорают в атмосфере с пониженным содержанием кислорода, выделяя газы, которые затем догорают во второй камере. Это позволяет полностью использовать всю топливную энергию и избавляет от необходимости частых загрузок новых порций (топливо закладывается 2–4 раза в сутки).

Справка! В котлах длительного горения с помощью специальной телескопической горелки твёрдые топливные элементы прогорают сверху вниз, поэтому дрова загружаются раз в два дня, а уголь горит до пяти суток на одной загрузке.

Полезное видео

В видео можно посмотреть, как запускается и растапливается автоматизированный твердотопливный котел.

Твердотопливный котёл — достойная альтернатива

Благодаря последним разработкам в области систем отопления, твердотопливные котлы с автоматикой неплохо конкурируют с газовыми и электрическими.

На рынке есть как российские производители, так и зарубежные. Отечественные бренды:

• Сибирь;
• Виадрус;
• Очаг;
• Зота;
• Прометей;
• Буржуй К;
• Stropuva.

• Grandeg (Латвия);
• Faci (Италия);
• Bosch (Германия).

В России большой популярностью пользуются котлы Стропува, благодаря оригинальным разработкам они работают на угле до семи дней и адаптированы к местным климатическим условиям.

При выборе обратите внимание, что отечественные котлы дешевле, но автоматизация импортных котлов более продвинута, вплоть до интеграции их в системы «умный дом».

Однако, первое, на что следует обратить внимание при выборе — мощность котла и тип используемого топлива, а отталкиваясь от этого уже отдавать предпочтение конкретному бренду.