Вентилятор для котла на твердом топливе: виды, выбор, изготовление

Проверка работы дымохода

Дымоход работает правильно, если газы удаляются из помещения на улицу. Обратная тяга, когда дым попадает в помещение из трубы и печи — крайне нежелательное явление.

Признаки плохой тяги легко обнаружить:

• при работе печи дым попадает в комнату;
• порывы ветра на улице сказываются на движении газов в трубе, создавая реверсивное направление. Слышатся хлопки в печи и зольнике;
• топливо трудно разжечь;
• даже сухие дрова сгорают медленно;
• открытие форточки, дверей резко снижает тягу.

Сложнее узнать о плохой вытяжке колонки или газового котла. Угарный газ может попадать в комнату, но его трудно почувствовать или увидеть.

Дышать таким газом смертельно опасно.

Для точного определения характеристик работы дымохода можно воспользоваться анемометром. С его помощью измеряют скорость движения печных газов

Распространено мнение, что о качестве работы вытяжки узнают по горению спички или кусочка бумаги. Такой метод приводит к ошибке, им пользоваться нельзя. Спичка выделяет при горении в сотни раз меньше дыма, чем дрова в камине, например. Дым от спички уйдет, но это не означает полное удаление газов работающих устройств.

Точные параметры дымохода определяют с помощью специального оборудования. Если не учитывать шероховатость и протяженность стенок, скорость движения газа зависит от геометрии канала и разности давлений в комнате и в верхней части трубы.

Поток газов должен соответствовать мощности печного оборудования, газовой колонки и других устройств. Чаще всего показания прибора находятся в пределах от 12 до 20 Па.

Специалисты могут определить параметры дымоудаления, используя анемометр. Прибор компактный, удобный в использовании. Им измеряют скорость движения газов. Но нужно знать геометрию проходов, площадь сечения трубы.

Перед измерениями нужно прогреть дымоход и печь. Зимой достаточно протопить камин или пользоваться газовой колонкой в течение часа

Полученные данные сверяют с требованиями, записанными в паспорте газового или печного оборудования. Если объем удаления газов за один час недостаточен, эксплуатировать оборудование запрещается.

Приточный клапан для усиления тяги

Без поступления воздуха в помещение или непосредственно в печку, дымоход работать не будет. Форточка или щели в старых окнах — не лучший метод для притока воздуха.

Недостатки очевидны:

1. Через щели в комнату поступает холодный воздух даже тогда, когда печка или камин не работают.
2. В зимнее время воздух с улицы постоянно меняет среду в помещении. При этом относительная влажность воздуха резко падает, что вредно сказывается на здоровье. У человека пересыхают слизистые оболочки, возникают условия для простудных заболеваний.
3. Форточку нужно открывать и закрывать вручную.

Гораздо эффективнее обеспечить приток воздуха с помощью клапана. Он автоматически закрывается, когда печное оборудование или газовые нагреватели не работают.

Вот так выглядит стеновой приточный клапан, который устанавливается в помещениях с печным отоплением или газовым оборудованием для улучшения притока воздуха

Для работы нагревателей нужен клапан для котельных. Устройство имеет другие характеристики, чем аналогичные по принципу действия конструкции для проветривания комнаты.

Приточный клапан ставят по диагонали или над нагретой поверхностью так, чтобы холодный воздух поднимался к потолку. Но лучше всего, если кислород подается прямо в топку. При этом не нарушается влажность и температурный режим в помещении.

Назначение вентилятора для котла

Современная система теплоснабжения предполагает установку блока автоматики для регулирования тепловых процессов котла. Она построена на изменении подачи воздуха, который подается в зону горения дутьевым вентилятором и считается более прогрессивной, по сравнению с гравитационными системами.

Полнота сгорания топлива, продуктивность функционирования твердотопливного агрегата в значительной мере зависит от объема подаваемого воздуха и размера тяги в топочной камере.

Блок автоматики оборудован контроллером, который по установленному алгоритму выполняет регулировку работы нагнетателя, подающего разный объем воздуха, тем самым поддерживает процесс горения и, соответственно, выработку определенного количества тепловой энергии.

Применение вентилятора в системе управления котла позволяет:

• соблюдать нужную температуру греющего теплоносителя в отопительной системе;
• повышает время выхода агрегата на рабочий режим;
• оптимизирует процессы сжигания твердого топлива;
• повышает КПД установки, работающего на твердом топливе;
• облегчает процесс обслуживания системы теплоснабжения;
• снижает удельные расходы топлива на выработку 1 Гкал тепловой энергии.

Конструкция и принцип действия

Вне зависимости от производителя, вентилятор состоит из алюминиевого или оцинкованного корпуса, внутри которого располагается электродвигатель, направляющие лопасти и защита, в виде решетчатого ограждения.

Эта конструкция при своей простоте и малых габаритах обладает надежностью. На нагнетателе установлена заслонка, которая предназначена для ограничения проникновения дымовых газов в помещение топочной, в случае появления обратной тяги.

Также, заслонка снижает естественную тягу, в то время, когда подача воздуха не осуществляется.

Соединительные патрубки могут располагаться в верхней части корпуса или на фронтальной части дутьевого агрегата и обладать различными формами разъемов для соединения с котлом.

Алгоритм функционирования системы управления котлом с применением дутьевого воздуха:

• отопительное устройство заполняется твердым топливом и поджигается;
• включается нагнетатель и регулируется расход воздуха;
• при подаче воздуха в зону горения, начинается интенсивное горение топлива, в связи с чем, начинает подниматься температура теплоносителя;
• когда температура достигнет установленной величины, контроллер блока управления дает сигнал на отключение нагнетателя;
• дефицит воздуха приведет к снижению интенсивности горения топлива и снижению температуры теплоносителя.

Разновидности тяговых вентиляторов

Для котлов на твердом топливе и дровяных каминов продается несколько типов дымососов:

• котловой (конструкция рассмотрена выше);
• центробежный канальный;
• накладной;
• каминный / печной (он же – крышный).

Не следует относить к дымососам различные насадки, улучшающие естественную тягу, — дефлекторы, круглые ротационные элементы и вращающиеся флюгеры. Эффективность этих колпаков зависит от скорости ветра, которая меняется вместе с погодой.

Разновидности канальных дымососов, некоторые модели комплектуются датчиками температуры

Канальный вентилятор отличается собственным корпусом с двумя присоединительными фланцами или патрубками. Агрегат устанавливается вертикально либо горизонтально в разрыв дымоходного канала. Устройство и принцип действия аналогичен работе котловому дымососу.

Накладной дымосос для бытового котла снабжен полукруглой площадкой и фиксаторами–стяжками. Монтаж производится на вертикальный участок дымохода (неутепленного):

1. По бумажному шаблону в трубе вырезается проем.
2. Рабочее колесо тяговой машины вставляется в отверстие, площадка с электромотором прижимается к поверхности фиксаторами.
3. Соединение уплотняется асбестовым шнуром, приклеенным к внутренней стороне монтажной площадки дымососа.

Примечание. Накладной элемент подбирается по диаметру газоходной трубы. Процесс установки демонстрируется на видео.

Электрические вытяжки для каминов насаживаются на оголовок кирпичного дымохода и крепятся распорными болтами. Кабель питания прокладывается по трубе и вводится в помещение рядом с домашней печью.

Чтобы выбрать тяговую машину, нужно ориентироваться по 3 критериям:

• мощность теплогенератора, модели дымососов рассчитаны на производительность котлов до 20, 30, 50 и 100 кВт;
• точка монтажа – на самом котле, трубе или оголовке;
• для накладных моделей – диаметр неутепленного газохода.

Накладной (слева) и крышный дымосос (справа)

Причины для установки нагнетателя и стоимость

Использование вентилятора, который нагнетает кислород в топку и отбирает у продуктов горения их тепло, позволяет существенно повысить коэффициент полезного действия котельной установки. Топовые модификации газовых и твердотопливных котлов изначально оснащаются такими дымососами, работа которых полностью согласована с отопительной установкой. Но большинство заводских моделей отопителей и самодельных установок не имеют вентиляторов, что несколько снижает эффективность работы оборудования.

Установка вентилятора на газовый и твердотопливный котел будет необходима в следующих случаях:

• 
  При проблемах с тягой, в том числе и по причине пробок в газоходе и многочисленных поворотов дымохода, завоздушивании ветром, сужения диаметра трубы.
• При трещинах в кирпичном дымоходе, что приводит к просачиванию в помещение гари.
• Из-за неправильно рассчитанной высоты дымохода появляются проблемы с тягой, когда срез трубы попадает в зону ветрового подпора.
• Когда из-за особенностей конструкции отопителя котел при открывании дверцы дымит в помещение.

Устанавливать вентилятор на котел, не согласовав работу отопителя и нагнетателя, не рекомендуется. В последнем случае может отмечаться существенное ухудшение показателей эффективности котла, могут появиться проблемы с растопкой дров, а после полного сгорания топлива в помещение из топки может попадать угарный газ.

Не стоит рассматривать вентиляторы для котлов как единственную возможность решения проблем с тягой. При таких неисправностях следует отремонтировать дымоход, провести сервисное обслуживание котла и настроить высоту трубы над крышей. Только такой комплексный подход позволит увеличить КПД котла и сделает его работу полностью безопасной.

Стоимость вентиляторов для котлов может существенно различаться. В зависимости от конкретной модели и ее типа дымосос обойдется покупателю в 3−6 тысяч рублей. Автоматика с учетом ее возможностей и функционала будет стоить 3−5 тысяч рублей. Экономить на вентиляторе и блоке управления не стоит, так как некачественное оборудование не сможет обеспечить необходимую эффективность функционирования отопителя, а нагнетатели будут далеко не самыми надежными.

Когда нужен дымосос

Производители отопительной техники комплектуют свои изделия тяговыми вентиляторами из-за повышенного сопротивления теплообменника, где газы несколько раз меняют направление движения по жаровым трубам. Цель – отобрать у продуктов горения максимум теплоты и повысить КПД котельной установки.

Нюанс: работа дымососа в котле заводской комплектации согласована с процессом горения и управляется электронным блоком. При монтаже вентиляторного агрегата на «безмозглый» отопитель подобная согласованность исключена, нужно покупать блок автоматики либо регулировать обороты вручную.

Организуйте приточную вентиляцию в котельной, а уж потом размышляйте об установке дымососа

Перечислим ситуации, когда дымосос поможет улучшить работу и обслуживание твердотопливного теплогенератора:

• проблемы с тягой – задувание ветром, воздушные пробки в газоходе, много поворотов, заужение диаметра;
• из-за особенностей конструкции котел дымит в помещение при открывании дверцы;
• высота дымохода недостаточна либо срез трубы попал в зону ветрового подпора за коньком крыши или другим зданием;
• в кирпичной трубе появились трещины, откуда просачивается дым.

Важный момент. Ни один вентилятор не спасет положение, если в котельной отсутствует приток с улицы. Поначалу работающая крыльчатка создаст небольшое разрежение, но потом лопатки станут перемешивать воздух на месте. Приточная вентиляция – обязательное условие нормальной работы любого отопителя.

Шахтный теплогенератор В. Г. Холмова лучше эксплуатировать с тяговым вентилятором

Некоторые конструкции дровяных котлов (например, шахтного типа) склонны выбрасывать дым через открытый загрузочный люк. Аналогичная картина наблюдается в теплогенераторах с трехходовым жаротрубным теплообменником повышенного сопротивления. Решение проблемы – установка тяговой либо дутьевой машины, управляемой контроллером.

Усиление природной тяги с помощью дымососа имеет и обратную сторону. Если после прогрева трубы естественная вытяжка не восстановилась, агрегат выключать нельзя – можно угореть. Теперь представьте, что среди ночи прекратилась подача электроэнергии, вентилятор остановился. Пока цепной термостат прикроет заслонку, дым заполнит котельную.

Рекомендация. Дымосос не должен стать панацеей. Обязательно примите меры по восстановлению тяги — отремонтируйте либо переделайте газоход согласно требованиям, прописанным в инструкции котла.

Зачем устанавливать дымосос

От качественного дымохода и хорошей тяги зависит правильная и долговечная служба отопительного прибора, его эффективность и нормальный микроклимат в помещении. Полноценный отвод отработанных газов, то есть эффективная система дымоудаления, обеспечивает полноценное сгорание топлива и максимальный КПД. Все технические нюансы проектирования и строительства дымоходов направлены на получение отличной тяги. Она должна быть устойчивой и достаточной.

А возникает тяга, когда возникает разница температур. Раскалённый воздух из топки по законам физики устремляется вверх, унося с собой дым и сажу, которые образуются при горении. В работающих на дровах современных котлах режим может меняться от минусовых температур до плюс 350 градусов. И при этом в них всегда должно быть отличное движение воздуха. Естественной тяги в таких условиях может быть не достаточно. Так и были придуманы отдельные усилители тяги, или дымососы. Особое значение они приобрели с появлением современных котлов с высоким КПД, которые являются более капризными и требовательными.

Основная причина установки дымососа — слишком длинный горизонтальный участок перехода от котла к дымоходу. Чаще всего это происходит из-за толстых стен. Полтора метра горизонтального участка — это плохо для любого котла или печи. Дым не любит ходить по горизонтальным каналам, а в случае котлов с высоким КПД (как пиролизные, например) такая ситуация может привести практически к полному отсутствию тяги.

Виды дымососов

Если в вашем доме построена дымоходная шахта, тяги которой недостаточно для функционирования нового отопительного агрегата, то эту задачу поможет решить простейший дымосос для котла. Вовсе не обязательно сразу приобретать электромеханические аппараты, бывает достаточно установить на конец трубы специальный дефлектор, создающий дополнительную естественную тягу. Но когда все подобные варианты испробованы, можно приобрести и установить одно из предлагаемых устройств:

•  вентилятор – усилитель естественной тяги;
• проточный дымосос;
•  центробежная тяговая машина.

Усилитель тяги – это устройство, снабженное осевым вентилятором, ставится оно на конец вытяжной шахты или трубы. Производительность устройства можно регулировать вручную с помощью блока управления на тиристорах.

Проточные дымососы для котлов устанавливаются сразу на выходном патрубке агрегата и тоже служат для увеличения силы тяги. Конструкция аппарата такова, что внутри дымового канала находится только рабочее колесо, не перекрывающее его сечение. Электродвигатель и прочие элементы находятся снаружи, что позволяет включать устройство когда это необходимо, а в остальное время шахта может успешно удалять дым с помощью естественной тяги. Управлять включением и производительностью аппарата можно как в ручном режиме, так и в автоматическом, присоединив его к автоматике котельной установки.

В действительности этот вид дымососов не всегда может служить как полноценный тяговый агрегат, а только лишь как усилитель вытяжки. Причина – недостаточно высокое давление, развиваемое рабочим колесом аппарата в силу своей конструкции. Чтобы получить хороший результат, на твердотопливный котел лучше поставить дымосос центробежного типа. При этом управление всеми функциями аппарата следует завязать на электронный блок теплогенератора, тогда работа всех элементов системы будет согласованной. Кроме того, центробежные вентиляторы способны не только создавать разрежение в камере сгорания, но и развивать высокое давление, что заставит действовать любой дымоход.

В отопительных агрегатах большой мощности используется принудительная тягово-дутьевая схема с двумя вентиляторами, это идеальный вариант. Но реализация подобной схемы связана с определенными сложностями, так как для сбалансированной работы системы требуется произвести расчет дымососа и нагнетателя, количества воздуха для горения и сопротивления всего газовоздушного тракта, включая вытяжной канал.

Принцип работы

Пеллеты могут поступать в топку при помощи насыпной системы, которая устанавливается на энергонезависимом оборудовании. Такая конструкция характерна для бытовых котлов с минимальной мощностью, подающих гранулы автоматически.

Независимо от типа агрегата, он имеет две ключевые подсистемы:

• обеспечения горелки твердым топливом,
• поддержания заданного режима горения.

Стандартный бытовой котел с автоматической подачей гранул работает по схеме двойного сжигания топлива и газа внутри топки. Вкратце принцип действия таков:

1. Пеллеты подаются в камеру первичного нагрева.
2. Происходит воспламенение горючего.
3. Повышается температура ТЭНа, вследствие чего гранулы выделяют горючий газ.
4. Топочный газ попадает в камеру дожигания (вторичного розжига), где расположены факельная, каминная или объемная пеллетная горелка.
5. В эту же камеру вторичного горения поступают пеллеты.

Здесь твердое топливо подвергается прямому воздействию огня, вследствие чего полностью сгорает.

Некоторые советы

Чтобы правильно сделать или купить дымосос, необходимо придерживаться некоторых рекомендаций. К примеру, если в доме есть специальное техническое помещение для котельни, то вытяжка устанавливается в нём, так как обслуживать в этом случае её будет удобнее.

Если необходима установка мощного дымососа для большой вентиляционной системы, то монтировать его лучше на улице. Дело в том, что такие устройства очень шумные, а снаружи этот шум не будет слышен.

Электродвигатель, как правило, оборудуется отдельным автоматом защиты. Будет удобно, когда управление дымососом будет выведено на общий пульт управления отопительной системы.

Если дымосос монтируется не возле котла, а снаружи или в любом другом месте, то необходимо обеспечить свободный доступ для его очистки.

Так, на конце дымоходной трубы в обязательном порядке должна быть установлена защита от дождя и снега. Вентилятор и все движущееся части нужно регулярно смазывать, а бункер очищать от накопившихся частиц.

Стоит учитывать и погодные факторы. Излишняя влажность и перепады температур приводят к сильной коррозии некоторых элементов дымососа.

Особенности использования дымососов

Дымососы в отличие от вентиляторов-нагнетателей воздуха имеют более высокую производительность. Они позволяют подбрасывать дрова во время работы без негативных последствий в виде дыма в комнате, поскольку успевают вытягивать весь дым. При их установке необходимо правильно сопоставить мощность и сечение вентиляционной трубы, чтобы конструкция работала эффективно.

Вытяжка с большой тягой обезопасит жителей от отравления угарным газом. Это возможно только при установке дымососов. При естественной тяге таких показателей достичь не удастся.

Пеллетные горелки или котлы, работающие на опилках или торфе, плохо горят без хорошо организованной тяги. Только при дополнительном монтаже дымососа можно добиться действительно эффективной работы таких агрегатов.

изготовление дымососа

Использование дымоотсосов в твердотопливных котлах имеет ряд значительных преимуществ:

• нет неприятных запахов в комнате, так как дым не поступает в неё и не скапливается;
• отложения на стенках дымохода уменьшаются к минимуму, поскольку есть система фильтрации;
• даже если дверка топки открыта, газы не будут поступать в помещение;
• увеличивается коэффициент полезного действия отопительного устройства, так как дрова сгорают практически дотла.

Минусов у таких устройств практически нет. Разве что нужно проводить регулярное обслуживание. При этом срок службы агрегата для отвода дыма сравним с работой самого котла.

Заключение

Котлы твердотопливные, которые сегодня массово оснащаются вентиляторами, становятся больше автоматизированными нагревательными приборами. Раньше требовалось немало терпения, что бы выдержать рев компрессора, нагнетающего воздух в камеру сгорания. Сегодня большинство котельных, больших и малых, оборудуются малошумными и высокопроизводительными устройствами.

Благодаря конструкции вентилятора (улучшенная аэродинамика лопастей) значительно увеличилась производительность. Объем подаваемого воздуха удалось за счет изменения конфигурации лопастей увеличить в два раза. За счет широкого диапазона количества оборотов, удалось добиться хорошей гибкости в работе электромоторной группы. Можно регулировать частоту вращения, ссылаясь на малейшие изменения температуры.

Изготовление дымососа своими руками

При желании собрать такое устройство можно самостоятельно из подручных материалов. Нам понадобится только электродвигатель. Все остальное можно изготовить самостоятельно, хотя рабочее колесо лучше приобрести заводского исполнения, пусть даже и бывшее в употреблении.

Инструмент, который может понадобиться:

• Болгарка;
• Сварочный аппарат или инвертор;
• Дрель, слесарный инструмент, молоток;
• Линейка, штангенциркуль.

Проще всего в изготовлении вентилятор вытяжной, который будет установлен внутри трубы. Для этого понадобится небольшой электродвигатель мощностью до 1 кВт и подходящая по размеру крыльчатка с лопастями. Она насаживается на вал двигателя, а его корпус оборудуется крепежом для размещения в трубе. При подключении проводки и первом пуске обратите внимание на то, куда будет двигаться воздушный поток.

Дымосос для твердотопливного котла, изготовленный своими руками, можно посмотреть на следующем видео.

Конструкция с улиткой и центробежным вентилятором будет сложнее. Порядок ее изготовления следующий:

• Под уже готовую турбину подбираем отрезок трубы диаметром на 2-3 сантиметра больше. Отрезаем его в размер вентилятора плюс 3-5 мм;
• Сбоку прорезаем отверстие для выходного патрубка, а к одному из торцов привариваем крышку с отверстием по центру под дымоход из котла. Входящий поток будет перпендикулярен исходящему, при такой схеме электродвигатель располагается горизонтально;
• Самый ответственный этап – установка вала и вентилятора. Для точности можно использовать втулки для центровки и запрессовки подшипника. При включении двигателя биение и вибрации недопустимы.
• Привариваем или прикручиваем заднюю крышку и устанавливаем двигатель на подставку. Подключаем воздуховоды и электропроводку.

Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками: инструкция, чертеж, схема.

Устанавливаем сэндвич дымоход своими руками: правила сборки, монтаж и эксплуатация.

Как правильно установить дымосос на топливный котел

Вот несколько советов:

• Если имеется отдельное помещение для котла, то вытяжка монтируется в нем, для удобства обслуживания;
• Мощные дымоотводы желательно размещать снаружи дома из-за сильного шума во время работы;
• Электродвигатель защищается отдельным автоматом защиты, а его управление удобно вывести на общий пульт управления системой отопления;
• Должен быть предусмотрен свободный доступ к дымососу для его очистки.

Стоимость установки дымососа

Для самоделки цена определяется стоимостью электродвигателя и крыльчатки. Стоимость трехфазного электродвигателя мощностью 0,18 кВт начинается от 1950 рублей, простейшие лопастные крыльчатки – от 350 рублей. Добавьте к этому покупку проводов и мелкой фурнитуры. Выгода будет, если удастся раздобыть двигатель б/у.

Готовый дымосос стоит немного дороже. Так, за устройство производительностью 2000 м3 в час придется выложить от 14000 рублей за неизвестного производителя до 23500 за дымосос от компании Wirbel. Простые лопастные агрегаты стоят недорого 6-8 тысяч рублей. Если установка дымососа на твердотопливный котел производится специалистом, то за работу и подключение «под ключ» придется выложить до стоимости самого насоса, в зависимости от сложности.

Как сделать вытяжной агрегат

Основная трудность при сборке дымососа своими руками – изготовление сбалансированной крыльчатки, остальные детали не представляют сложности для домашнего умельца, владеющего сваркой. Если лопатки рабочего колеса будут разниться по весу, обычный шум вентилятора превратится в грохот из-за вибрации.

Помимо лопастей вам понадобятся такие элементы:

• двигатель электрический мощностью до 150 Вт, максимальные обороты вала – 1400 об/мин;
• улитка или самодельный короб, показанный на чертеже;
• вал с вентиляционными отверстиями либо дополнительной охлаждающей крыльчаткой;
• шпильки с гайками М8 и остальной крепеж;
• кабель питания.