Безопасность твердотопливных котлов
Безопасность твердотопливных котлов
С точки зрения безопасности эксплуатации твердотопливные котлы не представляют никакой угрозы, если система отопления (СО) была смонтирована правильно. Среди всех элементов СО есть несколько обязательных, которые позволяют избежать возникновения потенциально опасных ситуаций. Кроме того, можно установить дополнительные устройства, практически полностью устраняющие вероятность выхода из строя котла вследствие перегрева теплоносителя.
Главная и практически единственная причина, из-за которой котлы на твёрдом топливе могут создать серьёзные неприятности своему владельцу — это закипание воды внутри котла и в трубах гидравлического контура. Поэтому, когда речь идёт о безопасности в процессе использования котла, на практике это воплощается в различных устройствах или системах борьбы с закипанием теплоносителя или с его последствиями. При закипании воды или незамерзающей жидкости, которые циркулируют по водяному контуру котла и труб, давление в системе резко возрастает.
Технические решения для обеспечения безопасности
Переход теплоносителя из жидкого состояния в газообразное после достижение определённой температуры проходит достаточно быстро. Соответственно и давление вырастает очень резко, что требует эффективной системы его сброса. В стандартной комплектации правильно обвязанной системы отопления с принудительной циркуляцией всегда присутствует так называемая группа безопасности. В неё входит манометр для отображения текущего показателя давления воды в контуре, воздухоотводчик для сброса лишнего воздуха, а также предохранительный клапан.
При достижении критических значений давления основная функция по сбросу теплоносителя из системы ложится на предохранительный клапан. Он настроен таким образом, что срабатывает только в моменты слишком высокого давления. В нормальном режиме работы клапан надёжно закрыт предохранительной мембраной. Минусом данного метода защиты системы от перегрева является его низкая эффективность. Если объём жидкости в контуре большой, то давление при закипании нарастает так стремительно, что клапан просто не успевает компенсировать этот скачок.
Ещё одно устройство, которое принимает на себя скачки давления в системе отопления — это расширительный бак (РБ). В системах с естественной циркуляцией (ЕЦ) он открытого типа, в контуре с принудительной циркуляцией (ПЦ) теплоносителя — закрытого. Бак открытого типа выполняет роль предохранительного клапана в СО с ЕЦ. Закрытый расширительный бак просто компенсирует небольшие скачки давления за счёт специальной гибкой мембраны, встроенной в его конструкцию. РБ закрытого типа просто не рассчитан на сильные перепады давления, связанные с перегревом теплоносителя.
Решить проблему давления в СО можно не только посредством сброса перегретого теплоносителя. Чтобы не допустить переход жидкости в газообразное состояние можно попробовать её охладить и тем самым избежать повышения давления. Для этих целей было разработано специальное устройство — охлаждающий контур. Он представляет собой герметический корпус со встроенным змеевиком, выполняющим роль теплообменника. Змеевик подключается к контуру системы отопления, как правило, на выходе из котла. К корпусу через термоклапан подсоединён канал подачи холодной водопроводной воды.
Когда температурный датчик фиксирует показатель выше 95 °С, клапан открывается и в корпус начинает поступать холодная вода. Она омывает разогретый змеевик, охлаждая бегущую в нём жидкость, которая поступает из системы отопления. На выходе из корпуса водопроводная вода по сливному трубопроводу попадает в канализацию. Таким образом змеевик находится в постоянном контакте со свежей холодной водой, которая эффективно охлаждает перегретый теплоноситель системы отопления.
Эффективность охлаждающего контура также относительно невысокая. Достаточно представить теплоёмкость разогретой топки котла и всего теплоносителя в системе и сравнить эти показатели с охлаждающими возможностями небольшого змеевика. Поэтому для обеспечения более надёжной защиты от перегрева при проектировании системы отопления рекомендуется устанавливать теплоаккумулятор. Это объёмная металлическая ёмкость, предназначенная для создания большого запаса теплоносителя внутри гидравлического контура.
Как повысить безопасность системы отопления с твердотопливным котлом?
Самый лучший вариант для защиты отопительного контура с твердотопливным котлом от большинства проблем — это установка теплового аккумулятора. Буферная ёмкость значительно увеличивает общий объём теплоносителя в системе, что делает её более стабильной и защищённой от характерных для неё проблем. Ранее мы уже говорили, что основная причина, которая может привести котёл и весь отопительный контур к выходу из строя — это перегрев теплоносителя.
Включение в гидравлическую систему большой буферной ёмкости сводит к минимуму вероятность перегрева жидкости. То количество теплоносителя, которое вмещает теплоаккумулятор перегреть очень сложно. Если перегрев небольшого количества жидкости, которая циркулирует по трубам отопления и радиаторам отопления, можно себе легко представить, то закипание объёмного теплоаккумулятора видится с большим трудом. Для этого потребуется значительно больше тепловой энергии и времени.
Теплоаккумулятор (ТА) настоятельно рекомендуется устанавливать в системах с принудительной циркуляцией. В момент отключения электроэнергии скорость движения теплоносителя в отопительной системе снижается до минимальной (перестаёт работать циркуляционный насос). В результате риск закипания небольшого объёма жидкости многократно возрастает. Единственное, что может защитить систему от перегрева в такой ситуации — это наличие большой буферной ёмкости. Циркуляция теплоносителя между ТА и котлом будет достаточно интенсивной, так как ёмкость располагается близко к теплогенератору.
Кроме снижения риска перегрева жидкости в СО, теплоаккумулятор значительно повышает удобство эксплуатации твердотопливного котла. Правильно рассчитанная связка теплогенератора и буферной ёмкости позволяет снизить частоту загрузки топлива. В холодное время года этот фактор имеет большое значение, так как в сильный мороз без теплоаккумулятора обновлять топливо в котле может потребоваться по несколько раз в день. Если в момент, когда предыдущая закладка топлива сгорела, главы семьи нет дома, пополнять камеру загрузки придётся кому-то ещё, что не всегда возможно.
Ещё одна причина, по которой стоит включить буферную ёмкость в свою систему отопления заключается в том, что с теплоаккумулятором вы повышаете срок службы котла и всей системы. Без ТА часто будет возникать ситуация, когда температура батарей в доме слишком высокая и котёл придётся эксплуатировать в задавленном режиме. Без достаточного количества воздуха топливо будет сгорать не полностью, что приведёт к быстрому засорению дымовых каналов несгоревшими веществами. В какой-то момент количество сажи и джёгтя на стенках котла может стать причиной их одновременного возгорания, а это очень пожароопасная ситуация.
