Зачем нужен вентилятор в котле?

Что такое вентилятор — знают все, а вот зачем и куда его применять в твердотопливном котла поначалу не всем очевидно.

Для твердотопливных котлов применяются два типа вентиляторов — нагнетающие и вытяжные. Если очень просто — нагнетательный вентилятор ставят на «входе» в котел, а вытяжной — «на выходе».

Нагнетательный вентилятор нужен не только для принудительной подачи воздуха в топку как мы часто слышим от клиентов, а больше для плавной регулировки температуры (с помощью блока управления) в помещении (исчезает эффект «то мерзнем, то потеем»). Вы устанавливаете к примеру желаемую температуру теплоносителя (обычно 60-70 градусов) или температуру в помещении (например на комнатном термостате), а блок управления через датчик температуры реагирует на перепады и заставляет вентилятор вращаться быстрее или медленнее (или вообще выключится). С помощью нагнетателя можно усилить горение, например в период розжига котла.
Установка вентилятора в котел осуществляется на предусмотренное производителем посадочное место (под колосники, в факел горения, в боковые вентиляционные каналы либо иной способ). Если такого места не предусмотрено, значит завод-производитель не продумал возможность принудительной вентиляции — мы бы не рекомендовали покупать котлы данного производителя, иначе придется дорабатывать руками дверцы (вырезать отверстие, варить фланец, красить и тд), и не всегда это позволяет конструкция. Вместо вентилятора часто устанавливают целый механизм подачи топлива (ретортную или факельную горелку), с вентилятором внутри, но об этом в другой статье о горелках.

Нагнетательный вентилятор

У данного вида вентиляторов много названий — турбина, вентилятор первичного воздуха, вентилятор наддува, дутьевой вентилятор, вентилятор принудительной подачи воздуха и пр. Собственно обычно когда говорят о вентиляторе на твердотопливный котел — имеют ввиду именно его, так как он является инструментом на пути к автоматизации процесса горения.
Как мы уже поняли из названий вентилятора — он нагнетает воздух, а куда — давайте разберемся.

Современные европейские котлы и большая часть российских по умолчанию поставляются уже с вентилятором наддува, рассчитанным по параметрам самого котла. Заводы производители сразу делают нижнюю дверь с отверстием под вентилятор, с посадочными размерами фланца того вентилятора, который обеспечит достаточное количество воздуха в топку, где происходит сжигание топлива.
Немного отвлекусь к вопросу посадочных размером и фланцев — польские производители вентиляторов придерживаются стандартных размеров, то есть у разных заводов вентиляторы с одинаковыми параметрами имеют одинаковый фланец. Отечественные сборки вентиляторов также копируют параметры фланцев «европейцев». Следовательно пользователь котла не привязан к конкретному производителю, может ставить любой вентилятор с необходимыми параметрами. Как выбрать вентилятор — поговорим в следующей статье.
Итак, для сжигания топлива нужен воздух. Немного истории. Самые первые и простые буржуйки или отопительная печь грубка (груба) имеют внизу под колосниками подвижную заслонку (поддувало), с помощью которой вручную можно регулировать естественную подачу воздуха в зону горения. Следующим этапом развития автоматизации процесса горения были ручные механические регуляторы тяги — например Regulus RT4 или Honeywell FR124, которые имеют термоэлемент, при расширении или сужении которого натягивают или отпускают цепочку, которая крепится в дверцы «поддувала». Этот способ подходит для тех случаях, когда достаточно естественной тяги и когда в зоне расположения котла нет электричества или есть перебои с его поставками. Данный регулятор полностью энергонезависим. Но самый современный метод автоматизации — автоматика в комплекте с нагнетающим вентилятором.
К примеру у Вас твердотопливный котел с ручной загрузкой топлива. Топливо все мы знаем, бывает сырое, некачественное, с высокой зольностью, со всякими примесями и коммерческими «бонусами». В процессе горения оно может вяло тлеть, отдавая мало тепла, теряя КПД, а может вообще потухнуть без достаточного количества воздуха. Это причины, связанные с самим топливом. А есть еще причины связанные с котлом — малое сечение дымохода, в следствии слабая тяга, ошибки в расчетах системы отопления, малое входное отверстие подачи приточного воздуха, или вообще слабая приточная вентиляция котельной. Список конечно можно дополнять, но суть проблемы такова — что идеального случая в жизни не бывает, всегда есть погрешности, коэффициенты полезного действия (КПД) и тп. Но одно вечно — все мы хотим комфорта и это наш главный «мотиватор» к действию.
Что уже придумано? — автоматика котла обрабатывает информацию на основании датчика температуры, установленного на выходе из котла. Пользователь устанавливает комфортную для себя температуру в помещении, а автоматику «дует» вентилятором в топку. Котел начал остывать — надо «поддуть», если достаточно тепло в помещении — вентилятор выключен, топливо горит естественным путем. Если надо затушить котел — перекрывается подача воздуха заслонкой или диафрагмой на вентиляторе. В пиролизных котлах с принудительной циркуляцией воздуха вообще наддув применяется всегда, так как работа таких котлов построена на такой вентиляции. Какие бывают вентиляторы и как их подобрать под свой котел мы рассмотрим в следующей статье.
Но это очень примитивное описание — если более глубоко, то сейчас существует огромное множество типов и видов автоматик для котлов, от простых для управления только циркуляционным насосом или оборотами вентилятора — до сложных микропроцессорных регуляторов, с выносными интернет модулями или GSM модулями, когда Вы можете управлять работой котла находясь на далеко от дома и «подогревать» свой дом перед приездом. Какие бывают автоматики поговорим с другой статье.
Нагнетание воздуха, особенно контролируемое нагнетание воздуха с помощью автоматики, дает не только комфорт в эксплуатации, но и экономию топлива до 40%. Бездумный наддув может унести теплые газы в трубу, и собственно тепло уйдет в дымоход бесполезно. Поэтому автоматика очень облегчает эксплуатацию, помогает при розжиге, поддерживает установленную температуру и подает сигналы в аварийных ситуациях.
Следовательно можно сделать вывод, что нагнетающие вентиляторы с блоком управления в твердотопливном котле — это «друг человека», кочегар и ваш личный бухгалтер.

Вытяжные вентиляторы

Для чего же нужны вытяжные вентиляторы? Это спорный вопрос, мнения экспертов разделились. Если с нагнетающими вентиляторами все понятно — они помогают процессу горения и практически не имеют недостатков, то насколько помогают работе котла вытяжные — давайте разбираться.
Итак вытяжной вентилятор «вытягивает» на себя, но не воздух, как в случае с турбинами — а продукты сгорания, а если точнее — дымовые газы. И тут появляется очень тонкая грань, так как эти самые продукты сгорания и дымовые газы должны успеть отдать максимум тепла теплоносителю и выйти в дымоход уже прохладными и «отработавшими» свое предназначение. Распространенное заблуждение, что если в дымоходе плохая тяга — то достаточно поставить дымосос и все нормализуется. Но тут есть важные моменты, которые тоже нужно учесть. Первое — для правильной работы дымососа нужна такая же автоматика котла как и в случае с нагнетающим вентилятором. В идеальном случае — с дополнительным датчиком дымовых газов, который измеряют температуру в более высоких диапазонах, и как раз для этого предназначен. Рекомендации по выбору автоматики для вытяжных вентиляторов мы опишем в следующей статье. Во-вторых, главное не перестараться и не «вытянуть» из котла тепло «в трубу». Мы на своей практике часто видели нагретые «докрасна» трубы дымохода на самом выходе из котла. Этот момент нужно правильно уловить и настроить или обратиться к специалистам по установке. Иногда даже проще нормализовать тягу, установив простой энергонезависимый стабилизатор тяги дымохода.

А вообще, очень часто избежать установку дымососа достаточно соблюсти несколько правил:
— правильно рассчитать высоту дымохода и его диаметр (или следовать рекомендациям производителя котла)
— никогда не уменьшать диаметр выходного патрубка из котла на дымоход
— организовать правильный приток воздуха в котельную
— утеплить дымоход
— избегать «поворотов» дымохода, стараться сделать его максимально плавным

Когда нужно ставить вытяжной вентилятор?
Если у Вас котел со сложным теплообменником, где газы несколько раз меняют свое направление перед тем как «добраться» до дымохода, производители котлов рекомендуют дымосос, так как тот максимально увеличивает отбор тепла у продуктов горения и повышает КПД котла. Но обязательно нужна автоматика для управление вентилятором. И очень важна приточная вентиляция, иначе дымосос просто будет перемешивать воздух на месте.

Обратная сторона медали.

Если после прогрева трубы естественная вытяжка не восстановилась, агрегат выключать нельзя – можно угореть. Теперь представьте, что среди ночи прекратилась подача электроэнергии, вентилятор остановился. Пока регулятор с цепочкой прикроет заслонку, дым заполнит котельную. Поэтому еще раз возвращаемся к тому, как правильно рассчитать дымоход. Ну и конечно цена — дымососы в среднем дороже в 1,5 раза нагнетателей.

И по поводу топлива. Если собираетесь сжигать в котле отходы, влажную древесину, низкокачественное топливо — забудьте о дымососе. Будете чистить каждую неделю. Лучше тогда поставить нагнетающий с автоматикой.

Вытяжной вентилятор в газовых котла — это отдельная тема, которую мы рассмотрим в отдельной статье.

Надеюсь, наши статьи были полезны читателям, и мы благодарны за проявленный интерес к ним. Читайте наши следующие статьи.
Параметры вентиляторов

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.