Конденсат в твердотопливном котле


Избавиться полностью от конденсата невозможно, а вот уменьшить его количество – это по силам. Образование конденсата может длиться в течение 20-25 минут после растопки (если котёл обвязан правильно), и проходить длительное время, если котёл обвязан неправильно. Есть и другие причины образования конденсатных масс, устранение которых поможет уменьшить их и продлить срок службы котла.

Общие причины образования конденсата

Конденсат возникает от сжигания биомассы (дров, топливных брикетов), богатой влагой. Любой производитель котла в инструкции по эксплуатации указывает, что топка котла должна осуществляться сухим материалом.

Часто этот пункт игнорируется, и котёл топят чем придётся. Вода также присутствует в воздухе, попадающем в камеру сгорания.

Под действием высоких температур водяной пар соединяется с продуктами горения топлива и сажей. Становясь тяжелее воздуха, эта масса начинает оседать на всех поверхностях, с которыми соприкасается.

Конденсат на теплообменнике котла


Конденсат – слабые растворы кислот низкой концентрации, взаимодействующие с металлическими стенками котла.

В процессе этих реакций стенки котла медленно разъедаются. Капли конденсата осаждаются на стенках теплообменника. Пока они не высохли, на них прилипает сажа и под действием высокой температуры спекается в прочную теплозащитную корку.

Эта корка заметно понижает КПД котла, потому что нагретые газы не могут передать тепло металлическому теплообменнику. Корку крайне тяжёло очистить со стенок камеры сгорания, особенно, если котёл имеет развитую и фигурную систему теплообмена. Чтобы избежать такого налёта необходимо раз в месяц производить с котлом регламентные работы по удалению смол и дегтя.

Делается это с помощью металлического ерша и лопатки. Если корка прилипла прочно, тогда нужно растопить котёл и в топку добавить специальный порошок, повышающий температуру горения. Под действием больших температур деготь прогорает и превращается в легко удаляемую золу. Проводить такую процедуру самостоятельно не рекомендуется.

Это должен делать специалист. В противном случае температура теплоносителя может подняться выше 100 градусов, что неминуемо приведет к выходу из строя обвязки, если она выполнена из пластиковых труб.
Конденсат внутри котла образовывается в момент розжига. Длится этот процесс, пока стенки котла не прогреются и вода не начнет превращаться в пар, тем самым будет пройдена «точка росы».

Выпадает конденсат в виде капелек воды на все поверхности котла, как внутренние, так и наружные. Если стенки котла плохо защищены от коррозии, это может привести к ржавлению металла и появлению сквозных отверстий.

Видео: Чистка твердотопливного котла


Конденсат внутри дымохода

Если дымоход сделан неправильно, через него в котёл попадает 50-60% конденсата, выбрасываемого в процессе топки.

Как правило, для твердотопливных котлов дымоход делают самостоятельно, игнорируя все требованиями к его изготовлению. Чтобы устройство дымоотвода было изготовлено правильно, приведём эти правила:

  • Диаметр дымохода должен соответствовать диаметру выходного отверстия в котле.
  • После выхода из котла дымоход должен располагаться под наклоном. Длина наклонной трубы должна быть не менее метра, после чего его можно монтировать вертикально.
  • На стыке наклонной и вертикальной части надо смонтировать отводную часть, уходящую вниз и оборудованную сливным устройством.
  • На вертикальной части дымохода необходимо предусмотреть разъёмный участок для облегчения чистки дымохода от сажи.
  • Трубу по всей площади надо укутать асбестовыми матами в теплозащитной отражающей оболочке.
  • Сверху дымохода целесообразно сделать защиту от проникновения влаги в форме осадков.
  • Высота дымоходной трубы должна быть не менее 5 метров.

Идеально такой дымоход будет выглядеть так. Из котла, стоящего возле стены, на улицу под углом, сквозь стену проложена труба в асбестовой рубашке. На улице, вдоль стены, дымоход поднимается вверх также укутанный в асбестовые маты.

Из уличного углового соединения вниз уходит отводной канал с краном. Вертикальная часть дымохода оборудована съемным участком и «шапочкой» вверху.

Есть другой способ избежать появления конденсата в дымоходной трубе – установить промышленно изготовленный дымоход из нержавеющей стали. Это лучшее решение с точки зрения долговечности, функциональности и эстетического вида.

Дымоход из нержавейки внутри шлифованный, и в отличие от обычной металлической трубы, имеет меньшую абразивность материала. Следовательно, налипание сажи на нём происходит менее интенсивно.

Между наружной и внутренней оболочкой такого дымохода проложен слой термостойкого утеплителя, что отводит точку росы и не даёт возможность образования конденсата. Нержавеющая сталь прогревается очень быстро, благодаря чему тяга в котле образуется мгновенно, что исключает задымление помещения в момент растопки котла.

Монтаж и демонтаж элементов такого дымохода при его чистке прост и не требует специальных навыков.

Конденсат под котлом

Такой конденсат может выпадать на наружной поверхности днища котла, если оно не оборудовано тепловой защитой. В большой мере появление влаги под котлом зависит от влажности воздуха в помещении. Это может привести к тому, что вода будет попадать на дрова, выложенные под котлом для просушки.

Использование такой древесины в качестве топлива приведет к повышенному образованию конденсата внутри котла. Для устранения такого явления нужно изолировать днище термостойким фольгированным утеплителем, что в свою очередь повысит КПД котла, но замедлит процесс сушки дров.


Избавление от конденсата путём правильной обвязки котла

Избавляться от конденсата можно различными способами. Одни из них эффективные, другие не очень. Но применение того или иного метода зависит от физической возможности просто его применить.

Есть совокупность мер, помогающая уменьшить количество образующегося конденсата:

  • Включать циркуляционный насос не сразу после начала топки, а подождать, пока котёл наберет температуру (50-60 градусов).

Если начать топить котёл с чугунным теплообменником и не дать возможность теплоносителю равномерно набирать температуру, после включения насоса и поступления холодной воды, теплообменный контур может не выдержать термоудара и расколоться.

  • Можно сделать дополнительный смесительный узел с группой безопасности источником бесперебойного питания. Это практично, но дорого.
  • Установка термостатических клапанов прямого действия, ориентированных только на температуру. Для их использования не требуются установка дополнительных контроллеров и подключения электричества. Они бывают двух видов: смесительные и распределительные и работают в комплекте с термической регулируемой головкой с капиллярным термометром.

  • Смесительный клапан устанавливается на обратку. Капиллярный термометр закрепляется с помощью монтажной планки на систему обратного контура ближе к котлу. В месте врезки смесительного клапана (через него) надо соединить подающую и обратную линию, создав малый контур. Термическая головка, давя на шток смесительного клапана, не даёт возможность теплоносителю поступать в котёл через обратную линию. Жидкость движется по малому контуру, пока не начнёт набирать температуру. По мере роста температуры термоголовка плавно ослабевает давление на шток, давая возможность теплоносителю проходить в большой контур.
  • Распределительный клапан имеет один ввод и два отвода, расположенных под прямым углом. Устанавливается на подачу после циркуляционного насоса, образуя дополнительный малый контур движения теплоносителя. Капиллярный термометр с помощью накладной пластинки монтируется на трубе обратки, но ближе к котлу, чем отвод от клапана.

При нагреве котла термоголовка закрывая шток распределительного клапана, направляет теплоноситель по малому контуру. Затем плавно открываясь под действием температуры, распределяет его в большой контур отопления. Это дает возможность плавно нагреть теплоноситель в системе, избежав теплового удара на камеру теплообменника, что особо чувствительно для чугуна.


Если твердотопливный котёл обвязать таким способом, через 15-20 минут после начала топки теплоноситель начнёт поступать в основной контур отопления.

Эта система позволит уменьшить образование конденсата в твердотопливных котлах, особенно длительного горения и пиролизных, куда закладывается много дров и требуется низкая интенсивность горения. Образование конденсата не будет страшно, если температура в теплообменнике будет поддерживаться на уровне 50 градусов .

Устранить появление конденсата полностью невозможно. Сократить его образование необходимо, для чего нужно придерживаться всех рекомендаций по установке и эксплуатации, написанных в инструкции производителем котла. При этом нужно не забывать, что твердотопливные котлы требуют обслуживания один раз в месяц.

Видео: Правильная обвязка твердотопливного котла

Источник: xxl-teplo.ru

Правила эксплуатации

Для того чтобы твердотопливный котел работал безопасно и эффективно, при его эксплуатации следует придерживаться некоторых несложных правил:

  1. Устанавливать только на несгораемые материалы. Под основание устройства следует проложить металлический лист толщиной 0,6-1 мм с подложкой из асбестового или базальтового картона толщиной не менее 3 мм. Причем металлический лист должен находиться не только под самим устройством, но и выступать с лицевой стороны на 0,5 м.

  2. Не использовать для растопки горючие жидкости.
  3. Перед розжигом проветрить топку в течение 10-15 минут.
  4. Держать дверцы топки во время эксплуатации плотно закрытыми.
  5. Не оставлять на длительное время без присмотра.
  6. Производить периодическую очистку дымоходов.
  7. По окончании отопительного сезона смазывать подвижные части механизмов устройства графитной смазкой.

Общие проблемы и методы их решения

Котлы твердотопливные могут создавать проблемы для пользователей, суть которых и методы решения приведены в таблице.




Суть проблемы К чему может привести Причины появления проблемы Как устранить
Происходит выделение конденсата из устройства (котел «плачет») Сокращается срок службы устройства. Происходит накопление сажи в дымоходе Низкая температура воды в обратном трубопроводе Следует следить за тем, чтобы температура теплоносителя в обратном трубопроводе не опускалась ниже 55 градусов. Для этого рекомендуется установить трехходовой смесительный клапан или циркуляционный насос
Перегрев котла Приводит к закипанию воды Генерация тепла в количестве большем, чем требуется для обогрева помещения. Происходит чаще всего при остановке циркуляционного насоса при отключении электроэнергии Приобрести источник бесперебойного питания. Установить теплобак (аккумулирующую емкость), который будет забирать излишнее тепло, а затем, при необходимости, отдавать его
Проникновение дыма из дверки котла в помещение Приводит к задымлению помещения Плохая тяга в дымоходе. Используется топливо с высоким содержанием смол (брикеты или дрова из хвойных пород дерева) Прочистить дымоход механическим способом либо воспользоваться химическими средствами для удаления сажи
Из дымохода вытекает конденсат Приводит к снижению тяги, оседанию большого количества сажи в дымоходе Недостаточное утепление наружной части дымохода Утеплить дымоход
Большой расход топлива Увеличиваются затраты на обогрев помещения Низкое качество топлива (высокая влажность или недостаточная калорийность). Большие теплопотери в помещении. Ошибки при проектировании системы или подборе мощности котла Использовать качественное топливо. Утеплить помещение. Пригласить специалиста для устранения ошибок проектирования
Образование смолистого налета в камере сгорания Закладка слишком большого объема топлива. Использование некачественного (сырого, излишне смолянистого) топлива. Неисправность измерительной аппаратуры, приводящая к эксплуатации устройства при пониженных температурах Оптимизировать количество закладываемого топлива. Пользоваться качественным сухим топливом. Ремонт твердотопливных котлов в этом случае заключается в замене измерительных приборов. Удаление смолистого налета производится путем выжигания с использованием сухого дерева при максимально допустимой для котла температуре (90-95˚С) или с помощью специальных катализаторов (SADPAL, KALNIT)
Котел не разогревается до высокой температуры. Возникает ситуация, когда невозможно прогреть помещение до нужной температуры Недостаточная тяга в дымоходе. Ошибки в проектировании системы отопления. Скопление большого количества пепла на решетке Почистить дымоход. Обратиться за помощью к специалисту для наладки системы. Почистить устройство
Появление булькающих звуков. Закипание воды в котле Неправильно работает регулятор тяги в дымоходе. Малый теплоотбор. Завоздушивание системы.  Неправильно подобранная мощность устройства Отрегулировать тягу в дымоходе. Проверить состояние термоклапанов, радиаторов. Устранить воздушные пробки. Обратиться к профессионалам для оптимизации работы системы

Перечисленные выше проблемы характерны для твердотопливных котлов любого типа. Возникают они, как правило, не из-за неисправности самого отопительного устройства, а вследствие неправильной его эксплуатации или неграмотного монтажа системы.

Проблемы котлов длительного горения

В процессе эксплуатации котлов длительного горения, такими, например, являются котлы Stropuva, могут возникнуть следующие проблемы:

  1. Детонация. Чаще всего это явление возникает при первом запуске устройства. Процесс сопровождается гудящими звуками и появлением дыма. Причиной детонации является слишком большая тяга в дымоходе. Ситуацию может спасти установка регулятора тяги дымохода. Это приспособление автоматически уменьшает подачу воздуха.
  2. Из нижней дверцы вытекает черная смола. Образование дегтя в твердотопливном котле в слишком большом количестве происходит при температуре в камере горения ниже 55 градусов. Проблему в большинстве случаев можно решить путем увеличения заданной температуры на регуляторе котла. В некоторых ситуациях потребуется вмешательство специалиста для балансировки работы системы. Также причиной большого количества смолы может оказаться некачественное топливо.
  3. Сгорание топлива происходит быстрее минимального времени. Причина может быть в слишком большом потреблении тепла (несоответствие мощности установки объему помещения) либо в плохом качестве топлива. Проблему может решить установка дополнительного устройства для обогрева, мероприятия по утеплению помещения или переход на использование топлива с большей калорийностью.
  4. Плохо регулируется температура. Причина может заключаться в том, что устройство уже работает на все 100% своей мощности или же неисправен регулятор тяги дымохода. Решить проблему помогут мероприятия, описанные в предыдущем пункте или ремонт регулятора тяги.

Проблемы пеллетных котлов

Частой проблемой пеллетных котлов является образование коржей на горелке. В результате этого увеличивается расход топлива, требуется больше времени на обслуживание устройства.

Возникает эта ситуация, как правило, из-за использования топлива низкого качества (высокая зольность, наличие песка).

Приобретение сертифицированных пеллет высшего качества у проверенных производителей легко решает эту проблему.

Проблемы котлов с автоматической системой управления

В устройствах, оснащенных системой автоматики, могут возникать дополнительные проблемы:

  1. При работе в автоматическом режиме твердотопливный котел гаснет. Явление может быть спровоцировано коррозией механизма подачи топлива (происходит в случае длительного использования некачественного топлива). Также это может случиться при слишком малом отборе тепла. Устройство не может работать ниже минимальной мощности. После нагревания теплоносителя в котле выше 95˚С автоматика блокирует процесс горения.
  2. Устройство гаснет непосредственно после растопки. Причиной такого явления может стать неправильная настройка системы автоматики. В этом случае котел следует заново разжечь и перевести на автоматический режим работы.
  3. Не работает механизм подачи топлива. Возможно, произошло попадание постороннего предмета в механизм, заблокировавшего его работу. Следует открыть ревизионное окошко, предварительно отключив электропитание, и удалить посторонний предмет. При обнаружении повреждения перегрузочного шплинта, произвести его замену новым.
  4. Для того чтобы в процессе работы твердотопливных котлов как можно реже возникали проблемы, необходимо строго соблюдать правила их эксплуатации. Ведь в большинстве случаев, неисправности или некорректная работа этих устройств связана с неправильной эксплуатацией или ошибками в проектировании системы отопления.

Возврат к списку

Источник: santechbomba.ru

Чем опасен конденсат для котла?

При растопке твердотопливного котла приходится сталкиваться с тем, что холодный теплоноситель омывает стенки уже нагретой камеры сгорания, охлаждает их, что приводит к конденсации паров воды, неизменно присутствующих в дымовых газах. Частички воды, взаимодействуя с дымовыми газами, образуют кислоты, что приводит к разрушению внутренней поверхности камеры сгорания и дымохода.

Конденсат в твердотопливном котле

Но на этом негативное действие конденсата не ограничивается: в каплях воды растворяются частички сажи, оседающие на стенках. Под воздействием высоких температур эта смесь спекается, образуя на внутренней поверхности камеры сгорания плотную и прочную корку, наличие которой резко снижает интенсивность теплообмена между дымовыми газами и теплоносителем. КПД котла падает.

Удалить корку непросто, особенно если у котла камера сгорания имеет сложную поверхность теплообмена.

Полностью исключить процесс образования конденсата в твердотопливном котле невозможно, но можно существенно снизить продолжительность этого процесса.

Основной принцип защиты котла от конденсата

Для защиты твердотопливного котла от образования конденсата необходимо исключить ситуацию, при которой возможен это процесс. Для этого нельзя допустить попадание в котел холодного теплоносителя. Температура обратки должна быть меньше температуры подачи на 20 градусов. При этом температура подачи должна быть не менее 60 С.

Самый простой способ состоит в нагреве  в котле малого количества теплоносителя до номинальной температуры, создания для его движения малого контура отопления и постепенного подмеса к горячей воде остальной части холодного теплоносителя.

Идея простая, но реализовать ее можно различными способами. Например, некоторые производители предлагают приобрести готовый смесительный узел, стоимость которого может составлять 25 000 и более рублей. Например, компания FAR (Италия) предлагает подобное оборудование за 28500 рублей, а компания Ладдомат продает смесительный узел за 25500 рублей.

Более экономичный, но при этом не менее эффективный способ защитить твердотопливный котел от конденсата состоит в регулировании температуры теплоносителя, поступающего к котлу, с помощью термостатического клапана с термоголовкой.

Кау строен термостатический клапан

Термостатические клапаны бывают двух видов:

  • смесительные – поступающий в клапан поток А распределяется на поток В и поток АВ
  • распределительный – поступающий в клапан поток А распределяется на 2 потока

Смесительный клапан устанавливается на обратный трубопровод, а распределительный клапан устанавливается на подающий трубопровод. Управляет работой клапана термоголовка с термоколбой.

Термостатический клапан

Термоколба с помощью специальной гильзы крепится на поверхности обратного трубопровода в непосредственной близости к котлу отопления. Внутри колбы находится рабочее тело, температура которого равна температуре теплоносителя перед входом в котел. Если температура теплоносителя  растет, рабочее тело увеличивается в объеме, и, наоборот, при снижении температуры теплоносителя объем рабочего тела уменьшается. Расширяясь или сжимаясь, рабочее тело давит на шток, закрывая или открывая термостатический клапан.

С помощью термоголовки можно установить некоторую температуру, выше (ниже) которой нагрев теплоносителя производиться не будет. Как устанавливать температуру, выбирая режимы работы термоголовки, подробно рассказано в инструкции к ней.

Еще одна особенность термостатического клапана состоит в том, что он уменьшает поток движения теплоносителя к котлу, но никогда не перекрывает его  и не открывает полностью, предохраняя котел от перегрева и закипания. Полностью закрытым клапан бывает только в момент запуска котла.

Как работает распределительный термостатический клапан?

Термостатический клапан устанавливается на подаче перед участком байпаса (участок трубопровода), соединяющего подачу и обратку котла в непосредственной близости к котлу. При этом образуется малый контур циркуляции теплоносителя.  Термоколба, как было сказано выше, устанавливается на обратный трубопровод в непосредственной близости к котлу.

В момент пуска котла теплоноситель имеет минимальную температуру, рабочее тело в термоколбе занимает минимальный объем, давления на шток термоголовки нет, и клапан  пропускает теплоноситель только в одном направлении циркуляции по малому кругу.

По мере нагрева теплоносителя увеличивается объем рабочего тела в термоколбе, термоголовка начинает давить на шток клапана, пропуская холодный теплоноситель к котлу, а нагретый теплоноситель в общий циркуляционный контур..

Как избавиться от конденсата в топке котла

В результате подмешивания холодной воды температура в обратке снижается, а, значит, уменьшается объем рабочего тела в термоколбе, что ведет к уменьшению давления термоголовки на шток клапана. Это в свою очередь приводит к прекращению подачи холодной воды в малый циркуляционный контур.

Процесс продолжается до тех пор, пока весь теплоноситель не будет нагрет до требуемой температуры. После чего клапан перекрывает движение теплоносителя по малому циркуляционному контуру, а весь теплоноситель начинает движение по большому кругу отопления.

Смесительный термостатический клапан

Смесительный термостатический клапан

Смесительный термостатический клапан работает также, как распределительный клапан, но устанавливается он не на подающий трубопровод, а на обратный. Располагается клапан перед байпасом, соединяющим подачу и обратку и образующим малый круг циркуляции теплоносителя. Термостатическая колба крепится на том же месте-на участке обратного трубопровода в непосредственной близости к котлу отопления.

Пока теплоноситель холодный, клапан пропускает его только по малому кругу. По мере нагрева теплоносителя термоголовка начинает давить на шток клапана, пропуская часть нагретого теплоносителя в общий циркуляционный контур котла.

Рабочая схема клапана

Как видите, схема предельно простая, но при этом эффективная и надежная.

Для работы термостатического клапана и термоголовки не нужна электрическая энергия, оба устройства энергонезависимые. Никакие дополнительные устройства или контролеры также не нужны. Для нагрева теплоносителя, циркулирующего по малому кругу достаточно 15 минут, тогда как нагрев всего теплоносителя в котле может занять несколько часов.

Это значит, что используя термостатический клапан, продолжительность образования конденсата в твердотопливном котле сокращается в несколько раз, а вместе с нею сокращается время разрушительного воздействия кислот на котел.

Остается добавить, что стоит термостатический клапан примерно 6000 рублей.

Для защиты твердотопливного котла от конденсата необходимо выполнить правильно его обвязку, используя термостатический клапан и создав при этом малый контур циркуляции теплоносителя.

Источник: aquagroup.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.