Прошедшей зимой у меня произошло несчастье. Потек котел отопления. Срок ему наверное подошел. Десять лет он исправно работал, а тут из поддувала, сначала понемногу, а потом все больше и больше стал вытаскивать сырой шлак. Все бы ничего, поменять котел, да и все. Но на улице зима. Морозы стоят за тридцать, вот и приходилось мне ежедневно доливать в систему воду. Так и дожил до весны. В начале марта приобрел новый котел. Долго выбирал из разных вариантов и наконец, остановился на красноярском котле «Дымок», в 18 кВт мощностью. Не буду вдаваться в подробности замены котла, речь не о том.
После запуска нового котла, столкнулся с такой проблемой: котел кипит. Я начал исследовать этот вопрос поподробнее. Старый котел примерно той же мощности не кипел. И вот к какому выводу я пришел.
Почему котел кипит ?
Первая причина в том, что в системе где-то образовалась воздушная пробка. Прошел по всей системе отопления, определил, до какого места доходит горячая вода, а дальше идет теплая. Через заглушки выпустил воздух. Стало получше, но котел все равно кипит.
Вторая причина , на которую я обратил внимание, это то, что котел нагревает воду очень быстро, а система отопления у меня большая. Во всей системе примерно 20-25 ведер воды. Циркуляционного насоса у меня нет. Просто котлу тяжело быстро разогнать такое количество воды.
Расширительный бачек присоединен к системе в самой высокой точке, над котлом. Шланг, соединяющий систему отопления с расширительным бачком, был довольно коротким и практически по прямой соединял подающую трубу отопления и бачек. И в результате получилось так, что котлу легче протолкнуть кипящую воду в расширительный бачек, чем в систему отопления.
Для решения этой проблемы я удлинил шланг так, что теперь он свисает ниже уровня подающей трубы, да еще и образует петлю. Теперь горячей воде нужно опуститься вниз, пройти по петле и только тогда попасть в расширительный бачек. Легче подняться вверх — в систему отопления.
Конечно, полностью проблему кипения я не устранил, Все-таки нужен циркуляционный насос. Но сейчас кипение происходит очень короткими промежутками. Только начинает закипать, и сразу слышен характерный звук движения воды в трубах. Новая порция воды – закипает и снова движение
Вот таким образом я решил проблему, когда кипит котел .
Система отопления имеет достаточно сложную структуру и перед сборкой всех элементов в единую сеть, её нужно подробно рассчитывать. В подавляющем большинстве случаев закипание теплосистемы связано с неправильно проведёнными расчётами. Также нередко встречаются ситуации, когда при выборе мощности котла, агрегат специально приобретается с большим запасом производительности, что ведёт к перегреву теплоносителя.
Слишком мощный котёл
Избыточная производительность твердотопливного теплогенератора - наиболее распространённая причина, вызывающая закипание воды в системе отопления. Для определения оптимальной мощности котла существует усреднённый показатель, который указывает достаточное количество кВт для прогрева 10 м² площади жилого дома. Это значение составляет 1 кВт на 10 квадратных метров дома с обычным утеплением.
Если взять для примера дом 100 м², то с его обогревом будет справляться котёл мощностью 10 кВт. Учитывая возможные ошибки, допущенные в процессе утепления постройки, уместно будет разместить агрегат с небольшим запасом до 11-12 кВт. Приобретая более производительный теплогенератор следует знать, что в процессе его эксплуатации неизбежно возникнет необходимость искусственно понижать мощность устройства.
Использование котла на неполную мощность, как правило, практикуется в частных домах, где теплогенератор подобран с излишней производительностью. Важно понимать, что постоянная работа котла в режиме ограниченной мощности очень негативно сказывается на показателях теплоотдачи от топлива. Его сгорание в топке происходит не полностью и часть энергии теряется из-за низкой эффективности сжигания горючего материала.
Кроме того, дымовые газы при таком режиме эксплуатации котла содержат много сажи и смолы. Данные вещества оседают на стенках топочного отделения и внутри дымохода, постепенно образуя всё более толстый слой. Со временем накопленный осадок начинает сужать просвет канала для выхода дыма, что также становится причиной падения КПД теплогенератора.
Исходя из вышесказанного, следует вывод, что котёл лучше использовать только на максимальной мощности. Предотвращать закипание теплоносителя в системе нужно не регулировкой интенсивности горения топлива, а установкой дополнительной буферной ёмкости с водой. В качестве такой ёмкости используется специальный тепловой аккумулятор (ТА). Его объём определяется индивидуально, в зависимости от параметров конкретной теплосистемы, но обычно ёмкость теплоаккумулятора находится в пределах от 1000 до 2000 литров.
Правильно рассчитанный резервуар способен принять на себя все излишки тепла, которые производит котёл. После включения в систему теплового аккумулятора, проблема с закипанием воды решится раз и навсегда. Какой бы мощный теплогенератор не был установлен, для него всегда можно подобрать соответствующую по объёму буферную ёмкость, которая позволит исключить любые случаи перегрева теплоносителя.
Тепловой аккумулятор выгоден ещё и потому, что он не только защищает отопление от перегрева, но и обладает способностью запасать энергию. За время активной работы теплогенератора вода в резервуаре хорошо прогревается. И после полного сгорания топлива в котле, жидкость начинает отдавать запасы тепла в систему, постепенно остывая на протяжении нескольких часов. Тем самым устройство гарантирует поддержание комфортной температуры в помещениях ещё очень долго после полной остановки теплогенератора.
Существуют два типа систем отопления - с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Отопление с естественной циркуляцией (ЕЦ) работает за счёт правильной установки всех элементов с учётом гидравлических и гравитационных сил. Вода приходит в движение в результате расширения при нагреве и уменьшения в объёме в процессе остывания. Кроме того, расположение каждого из элементов и изготовление правильного уклона труб включает в работу также силу притяжения.
Теплосистемы, где вода движется в результате давления создаваемого насосом, называют системами с принудительной циркуляцией (ПЦ). Циркуляционный насос предназначен для формирования потока достаточной силы, чтобы он обеспечил своевременную смену горячей воды в котле на охлаждённую. Когда устройство по каким-то причинам снижает интенсивность работы или отключается, теплоноситель слишком долго находится в котле и начинает закипать.
Иногда у неправильно спроектированных систем отопления наблюдается явление так называемого «холодного кипения». Под этим понятием подразумевается образование пузырьков воздуха в жидкости в небольших областях гидравлического контура, где присутствует значительные перепады давления. Резкое уменьшение давления в воде становится причиной выделения из неё воздуха и называется «кавитация».
Чаще всего к появлению данного феномена приводит сбой в работе циркуляционного насоса, так как именно он создаёт участки с разным давление в однородном потоке жидкости. Кавитация также является одной из причин закипания воды в теплосистеме, поэтому её обязательно нужно устранить, выполнив регулировку насоса. Давление, которое он создаёт не должно быть как слишком высоким, так и чрезмерно низким.
Ошибки в процессе монтажа теплосистемы
Большое значение имеет соблюдение технологии монтажа каждого отдельного элемента схемы отопления. Если проигнорировать рекомендации специалистов по процессу установки котла, насоса, расширительного бака или даже одного единственного радиатора, то возникает вероятность попадания воздуха в водяной контур.
В теплоносителе, в котором присутствует определённое количество воздушных пузырьков, рано или поздно образуются воздушные пробки. Проверьте температуру всех радиаторов, труб, полотенцесушителей и других отрезков системы, активно отдающих тепло. Если какой-то участок холодный, то в нём образовался затор в результате скопления воздуха в каких-то ключевых местах.
С точки зрения целостности системы, такое положение вещей означает полное отключение какого-то участка сети. В итоге, оставшиеся радиаторы не справляются с охлаждением теплоносителя до нужной температуры. Вода с каждым циклом возвращается в котёл всё более нагретой и по истечении определённого промежутка времени достигает температуры кипения.
Независимо от типа сети, будь то принудительная или естественная циркуляция, установка труб с неверно рассчитанным диаметром также иногда приводит к закипанию воды. Достаточно подключить один из радиаторов на слишком узкие трубы, чтобы замедлить движение жидкости во всей сети. А это, как уже было сказано ранее, продлевает период прохождения теплоносителя по котлу и становится причиной его закипания.
Ещё одно условие, игнорирование которого опасно для теплового баланса теплосистемы - недостаточная высота установки расширительного бака. Расширительный бак (РБ) выполняет функцию поддержания стабильного давления в трубах. Жидкость при нагреве расширяется, а в процессе остывания уменьшается в объёме. А расширительный бак принимает образовавшиеся излишки воды в перегретой системе и компенсирует недостаток в охлажденной.
Бак должен содержать количество жидкости, равное не менее 5% от всего объёма теплоносителя в системе. А высота расположения над полом должна составлять как минимум 2,7 метра, если речь идёт про одноэтажный дом. Для такой постройки, как правило, хватает резервуара объёмом 8 литров, но лучше размещать бак большей ёмкости - от 12 до 15 л.
Как решить проблему закипания?
В целом, после подробного изучения причин перегрева воды в системе отопления, ответ на вопрос «Что делать?» находится сам собой. Подробное исследование конкретной теплосети даёт возможность точно сказать, какой элемент является слабым звеном и что с ним можно сделать. Если обобщить все описанные варианты решения данной проблемы, то получится следующий список:
- Слишком большая мощность котла
- Неисправность циркуляционного насоса
- Воздушные пробки
- «Узкие» места в контуре, задерживающие ток воды (трубы, соединения, краны и пр.)
- Засорение водяных фильтров
Коротко стоит сказать и про фильтры. Часто, если вода обладает достаточно высокой жесткостью, они быстро засоряются. Обычно такой фильтр размещается на обратном контуре оттока охлажденного теплоносителя. Устройство следует обязательно осмотреть, так как на определённой стадии засора оно начинает задерживать ток воды, а это приводит к тому, что отопление постоянно кипит.
Наиболее рациональное и комплексное решение вопроса с закипанием системы заключается в установке теплового аккумулятора. Общее количество воды за счёт данного контура может быть увеличено в несколько раз. Это гарантированно защитит теплоноситель от закипания. Правильно подобранный теплоаккумулятор увеличит суммарную теплоёмкость воды до такой величины, что даже очень мощный котёл не сможет её вскипятить.
Массовое использование котельного оборудования, работающего на твердом топливе, ставит перед владельцами частных домов особые требования. Несмотря на технический прогресс, позволивший довести современные твердотопливные отопительные приборы до совершенства, работа подобного оборудования несет в себе определенную опасность. Сбои в работе, нарушения условий эксплуатации отопительной техники могут стать причинами выхода оборудования из строя в разгар отопительного сезона. В худшем случае, возникновение внештатных ситуаций с работающим агрегатом может обернуться серьезными травмами для обитателей дома, ущербом жилым строениям.
В этом аспекте одним из важнейших условий безопасной эксплуатации станет защита твердотопливного котла от перегрева. Точное соблюдение правил безопасности эксплуатации нагревательной техники, наличие дееспособной автоматики и приборов контроля, позволят обеспечить вам необходимую защиту от непредвиденных ситуаций.
Рассмотрим детальнее, на чем базируется защита котельного оборудования от перегрева. С чем может быть связано кипение теплоносителя в нагреваемом контуре и каковы последствия такого ЧП.
Причины, в результате которых может возникнуть перегрев твердотопливного котла
Еще на стадии выбора и покупки важно учитывать эксплуатационные характеристики обогревательного прибора. Многие модели, которые сегодня представлены в продаже, имеют встроенную систему защиты от перегрева. Работает она или нет – вопрос второй. Однако необходимо придерживаться определенных знаний и навыков, рассчитывая создать у себя дома эффективную и безопасную систему автономного отопления.
От условий эксплуатации зависит надежная работа нагревательного агрегата. При явных нарушениях технологических параметров отопительного оборудования и злоупотреблением стандартными правилами безопасности, высокая вероятность возникновения аварийной ситуации.
Для справки: превышение температуры в топочной камере допустимых параметров может вызвать кипение котловой воды. Результатом бесконтрольного процесса становится разгерметизация отопительного контура, разрушения корпуса теплообменника. В случае с водогрейными котлами при перегреве возможен взрыв.
Предупредить возможные негативные последствия можно еще на стадии . Правильная обвязка отопительного аппарата станет залогом вашей безопасности и надежной работы агрегата в будущем.
Если говорить детально, то в каждом случае система защиты твердотопливного котла имеет свою специфику и особенности. Каждая система отопления имеет свои плюсы и минусы. К примеру:
- Когда речь идет о твердотопливных котлах с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо позаботиться о безопасности и работоспособности отопительного оборудования еще во время монтажа. Трубы в системе устанавливаются металлические. Причем диаметр таких труб должен превышать диаметр труб, используемых для прокладки контура с принудительной циркуляцией теплоносителя. Датчики, установленные на водяном контуре, будут сигнализировать о возможном перегреве теплоносителя. Предохранительный клапан и расширительный бак играют роль компенсатора, снижая избыточное давление в системе.
Существенным минусом гравитационной системы отопления является отсутствие эффективного механизма регулировки рабочих режимов твердотопливных котлов.
- Большие технологические возможности для потребителей предоставляют , работающие с принудительной циркуляцией теплоносителя в системе. Уже только наличие второго контура существенно увеличивает возможность регулировать температуру нагрева котловой воды. Единственный минус в работе такой системы является работающий насос, который может внести своей работой сложности при эксплуатации отопительной системы.
Это связано с тем, что при отключении электричества, насос перестает выполнять свои функции. Остановка циркуляционного процесса и инерционность нагревательных котлов на твердом топливе могут привести к перегреву нагревательного агрегата. Если котельная техника не оснащена , ситуация с отключением электричества чревата крайне неприятными последствиями.
Эффективная защита от перегрева работающего твердотопливного котла должна базироваться на механизме съема избыточного тепла, вырабатываемым нагревательным прибором.
Какие существуют способы защиты отопительной техники от перегрева
Компании – производители стараются в целях повышения потребительской привлекательности своих товаров, вносить в технический паспорт котельного оборудования любые гарантии его безопасности. О средствах защиты отопительного котла от закипания, непосвященный потребитель не имеет малейшего представления.
Существуют на данный момент следующие способы обеспечения защиты твердотопливных агрегатов, используемых для автономных систем отопления. Действенность каждого способа объясняется условиями эксплуатации котельной техники, и конструкционными особенностями агрегатов.
В большинстве случаев в техпаспорте на отопительный прибор производители рекомендуют использовать для охлаждения водопроводную воду. В ряде случаев отопительные котлы на твердом топливе оснащаются встроенными дополнительными теплообменниками. Встречаются модели котлов с выносными теплообменниками. Для предотвращения перегрева используется клапаном безопасности. Предохранительный клапан рассчитан только на сброс чрезмерного давления в системе, тогда как клапан безопасности при перегреве котла открывает доступ водопроводной воды.
Важно! При наличии чугунных нагревательных аппаратов, такая мера в корне неправильна. Чугунные теплообменники панически бояться резкого перепада температуры. Подача в контур холодной воды может привести к потере целостности корпуса теплообменника. (нагретый до высокой температуры чугун просто лопнет при контакте с холодной водой).
Превышение температуры теплоносителя отметки в 100 0С создает избыточное давление, открывающее клапан. Под действием водопроводной воды, которая подается под давлением в 2-5 бар, горячая вода из контура вытесняется холодной.
Первый аспект, который вызывает спорные моменты по поводу охлаждения водопроводной водой – отсутствие электричества, обеспечивающего работу насоса. Расширительная емкость не располагает достаточным объемом воды, достаточной для охлаждения котла.
Второй аспект, который отметает этот способ охлаждения, связан с использованием в качестве теплоносителя антифриза. При возникновении внештатной ситуации в канализацию вместе с поступающей холодной водой уйдет до 150 литров антифриза. Стоит ли этого такой способ защиты?
Наличие ИБП позволит сохранить в критической ситуации работу циркулирующего насоса, с помощью которого теплоноситель равномерно будет расходиться по трубопроводу, не успевая перегреваться. До тех пор пока хватит емкости аккумулятора, источник бесперебойной подачи питания гарантирует работу насоса. За это время котел не должен успеть нагреться до критических параметров, сработает автоматика, запускающая воду по запасному, аварийному контуру.
Другим способом выхода из критической ситуации станет установка аварийной схемы в обвязку твердотопливного агрегата. Отключение насоса может дублироваться работой запасного контура с естественной циркуляцией теплоносителя. Роль аварийного контура не в обеспечении обогрева жилых помещений, а только в возможности снять избыточную тепловую энергию при аварийной ситуации.
На заметку: установку аварийного контура можно заменить монтажом байпаса, который будет в крайних случаях отводить перегретую котловую воду в расширительный бак или тепловой аккумулятор.
Такая схема организации защиты нагревательного агрегата от перегрева надежна, проста и удобна в эксплуатации. Особых средств на ее оборудование и установку от вас не потребуется. Единственными условиями для работы такой защиты являются:
- наличие расширительного бака или накопительной емкости в системе;
- использование обратного клапана только лепесткового типа;
- трубы второго контура должны быть большего диаметра, чем обычный отопительный контур.
Заключение
Оценивая технологические возможности современных твердотопливных котлов, следует думать не только о его рабочей мощности, но и заранее предусмотреть установку элементов защиты всей системы. Перегрев котла – явление частое и хорошо знакомое для обитателей частных домов. Использовать имеющиеся средства для обеспечения защиты позволит не только избежать внештатных ситуаций, но и продлит работу нагревательных агрегатов. Каждый сам воле выбирать средство и способ защиты. Одному будет достаточно установить электрический генератор, который вместе с ИБП не позволит остановиться циркуляции воды в системе. Другим владельцам частного дома, наоборот, потребуется в целях безопасности установить байпас или оборудовать запасной, аварийный контур.
По мнению специалистов, монтаж буферной емкости или установка байпаса являются наиболее действенными способами защиты системы отопления от перегрева.
На заметку: в США и в странах Европы эксплуатация твердотопливных аппаратов без буферной емкости запрещена.
Коты на холодных батареях не спят.
Неисправности котла
Типичные проблемы с работой нагревательного оборудования:
- неисправность встроенного насоса;
- засорился теплообменник;
- не срабатывает трехходовой клапан.
Если котел работает, радиаторы – холодные, специалисты рекомендуют, в первую очередь, оценить техническое состояние основного нагревательного элемента. Конкретнее, установить, работает ли встроенный в прибор . Данная деталь является неизменным атрибутом современного оборудования и призвана повысить эффективность его работы. Очень часто после долгого простоя летом насос может засориться или покрыться слоем известкового налета. Как результат – он несвоевременно отводить нагретый теплоноситель от теплообменника. Котел кипит, а батареи – холодные.
Самостоятельно производить ремонт столь сложного оборудования, как котел, строго запрещается. В данном случае либо вызывается на дом специалист из сервисного центра, либо мастер по ремонту, имеющий соответствующий сертификат или разрешение.
Специалисты не рекомендуют использовать в качестве теплоносителя обычную, водопроводную воду, так как она жесткая. Растворенные соли при повышении температуры теплоносителя оседают на теплообменник. В результате возникает следующая проблема: котел работает, а батареи – чуть теплые. Накипь снижает теплопроводность теплообменника, поэтому вода в контуре не нагревается, хотя нагревательный элемент постоянно работает с перерасходом энергоносителя. Устранить проблему можно, сменит теплоноситель и прочистив теплообменник. Как прочистить теплообменник правильно, поможет разобраться видео:
Двухконтурный котел греет воду, но не греет батареи. Здесь нужно обратить внимание на исправность трехходового электрического клапана. Он отвечает за переключение байпаса с режима обслуживания отопительного контура на ГВС и режим CO.
Проблемы с отопительным контуром
Насос должен быть подобран согласно требованиям отопительного контура.
Не всегда сбои в режиме работы контура отопления связаны с неисправностью основного нагревательного элемента. Если котел работает, но не греет батареи, причину нужно искать в самой разводке.
Перечень основных неисправностей контура отопления:
- засорился фильтр на обратке или игольчатый кран (кран Маевского);
- недостаточная мощность циркуляционного насоса;
- не соблюдены правила монтажа контура отопления с естественной циркуляцией.
Любая из вышеперечисленных проблем должна решаться до начала отопительного сезона. В противном случае помещение на несколько дней может остаться без тепла, так как ремонт предусматривает полный слив теплоносителя.
Итак, почему котел не греет батареи, если на протяжении предыдущих лет все работало нормально? Причина – грязевая пробка, которая образовала на фильтре контура отопления и собой полностью перекрывает ток теплоносителя. Решается она просто – вода с труб сливается или при помощи байпасов ее циркуляция перекрывается, фильтр прочищается. Чтобы предотвратить повторения подобной ситуации, необходимо произвести полную замену теплоносителя с параллельной .
В гравитационной системе наклон труб имеет ключевое значение.
Вторая причина, почему котел работает, а батареи – холодные – это недостаточная мощность циркуляционного насоса. Производительности прибора не хватает для того, чтобы своевременно и эффективно перекачивать весь объем теплоносителя. Либо же в доме система отопления имеет ответвления, которые находятся на существенном расстоянии от насоса. Как результат – циркуляционный насос перегревается, нагревательное оборудование работает с перерасходом энергоносителя, а радиаторы остаются холодными. Решение – заметь перекачивающее теплоноситель устройство на более мощное.
Если в доме двухтрубный контур обогрева с естественной циркуляцией воды, и во время отопительного сезона часто замечают, что котел включен, а батареи – холодные, то причина кроется в несоблюдении уклона магистрали. Согласно нормативной документации, только уклон труб равный 10 мм на каждый погонный метр в системе отопления с естественной циркуляцией обеспечит нормальное перемещение теплоносителя. Как результат – равномерный прогрев батарей во всем доме. Если уклона нет, происходит застой теплоносителя, что отрицательно сказывает на температуре радиаторов. Решить проблему можно, полностью переделав разводку.
Почему батареи холодные, когда котел работает?
Низкая эффективность системы отопления может быть результатом неисправностей, как самого контура, так и основного нагревательного элемента. В случае с нагревательным прибором необходимо обратить внимание на трехходовой клапан, функциональность насоса и техническое состояние теплообменника. Типичные проблемы для отопительной разводки – это засор на фильтре, недостаточная мощность циркуляционного насоса и отсутствие уклона труб контура с естественной циркуляцией воды.
Добрый день! Вчера установили в систему отопления в частном доме 2 дополнительных радиатора (белые алюминиевые), установили, открыли вентиля, пустили воду и по мере наполнения радиатора водой как обычно стравливали воздух через сбросное отверстие. После проделанной работы давление в системе снизилось и как обычно добавили воды из системы центрального водоснабжения (у нас дом подключен к системе водоснабжения, которая проходит рядом с домом и добавляем мы воду в систему отопления из центральной системы водоснабжения, все подключено так, что открыл вентиль — вода пошла). После всего этого котел стал очень быстро нагреваться и кипеть (у нас в доме в системе отопления 3 контура, по которым идет отопление первого и второго этажей дома, в каждый контур поставлено по насосу (3 шт.) и один насос поставлен в обратку. Так вот, все насосы работают, воздух во всех радиаторах стравлен, а котел так и продолжает очень быстро нагреваться, буквально от одного подкинутого палена дров. Очень прошу помочь, чем сможете, 2 суток уже мучаюсь, не пойму, в чем причина.
К сожалению, практически ничего не зная о системе отопления вашего дома, мы не можем помочь конкретным советом. Это как в медицине: чтобы поставить диагноз, врач должен получить результаты анализов и осмотреть больного. А мы даже не в курсе «анатомии», схему к вопросу вы не приложили. Нужно знать не только общее расположение отопительных приборов, но и структуру котельной, расположение развоздушников и т.д. Но, даже зная эти параметры, пытаться определить характер проблемы заочно - в значительной степени гадание на кофейной гуще. Локальных причин неправильной работы системы может быть немало, мы изложим правильный, на наш взгляд, алгоритм их поиска и устранения:
Ручной развоздушиватель (кран Маевского) должен быть установлен на каждом радиаторе
Причиной плохой циркуляции может стать и общее загрязнение системы, в первую очередь забиваются батареи. Отопительный прибор можно снять и продуть сжатым воздухом или промыть мощной струёй воды.
На схеме видно, что развоздушиватели, автоматические на гребёнках (5, 11) и краны Маевского (13) размещены на всех без исключения приборах отопления. Сделано это не просто так, а для устранения ситуаций, подобных вашей
