Как экономить при эксплуатации твердотопливного котла

Не всем в этой жизни повезло с газификацией, и не у всякого к дому подведено 15-20 КВт электрической мощности по тарифу «3,35 копейки». Кто-то вынужден искать альтернативные варианты. В нашем лесном краю применение твердотопливного дровяного котла видится не самым худшим решением для обогрева жилья и удовлетворения бытовых нужд по горячему водоснабжению. К такому решению приходят (зачастую вынужденно) как хозяева скромных деревенских домиков, так и собственники роскошных коттеджей. Уровень потребностей и возможностей в этих случаях различается существенно, но не было ещё случая на моей памяти, чтобы кто-то оказался от возможности сэкономить.

Рассмотрим для начала вариант жесткого «эконом-класса», когда простейший дровяной котёл типа КСТ обогревает небольшую площадь четырьмя (пятью-семью, не принципиально ;) ) чугунными «батареями». Система закрытая, теплоноситель прокачивается циркуляционным насосом. Первоочередное, а часто и единственное в таких схемах направление экономии – автоматизация управления насосом. Понятно, что можно и вручную. Поджег хозяин дрова в топке котла, дождался подъёма температуры на подаче градусов до 50-55 – включил насос; прогорела закладка дров, температура теплоносителя опустилась до уровня в 35-40 градусов (или ниже: на вкус и цвет все фломастеры разные) – хозяин насос выключил.

Если с включением, как правило, особых вопросов не возникает, то выключить насос вовремя получается далеко не всегда и не у всех. В этом случае продолжится циркуляция теплоносителя через остывающий котел, приводя к выкачиванию тепла из дома. Мало того, насос ещё и впустую жжёт киловатты.

Самая простая и дешёвая автоматизация – подключение насоса через регулятор температуры типа RT-820M c выносным датчиком RT-82 (или RT-823), закрепляемом на магистрали подачи максимально близко к котлу. Алгоритм управления следующий.   

Регулятор температуры RT-820M

Прибор переводится в режим работы «Охлаждение». В этом режиме автоматика запускает насос после выхода котла в рабочий режим и соответствующего превышения температуры теплоносителя на подаче уровня заданной (например +55). При снижении температуры до уровня «заданная минус величина гистерезиса» (к примеру, при гистерезисе в 20 градусов 55 – 20=35) прибор отключит насос. В случае же повышения температуры до уровня заданной, автоматика снова включит насос. Последнее крайне важно для дровяных котлов, т.к. из-за сырых дров в них может случаться нештатное затухание топлива с последующим разгоранием.

Перейдём к более современному жилью. Среднестатистический белорусский индивидуальный жилой дом имеет примерно 120-150 кв. метров отапливаемой площади, два уровня (86%), два санузла (79%). В восьми случаях из десяти в подобных объектах присутствует такой элемент комфорта как водяные теплые полы. В большинстве случаев в той или иной степени пользователями применяются различные системы местного регулирования, что придаёт нагрузке на систему отопления со стороны потребителя переменный характер. По логике и источник тепла должен бы соответствовать данной характеристике, но в случае эксплуатации твердотопливного котла добиться этого весьма не просто.  Даже отопительный агрегат, оснащённый управляемым автоматикой вентилятором, способен варьировать свою мощность в сравнительно узком диапазоне.

На практике реализуются несколько вариантов разрешения противоречия между переменной нагрузкой на систему и стремлением к постоянству со стороны источника тепла. Наиболее распространённый на практике случай выглядит примерно так:

Схема мини-котельной на базе твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Для управления насосом котлового контура и насосом загрузки ГВС использованы контроллеры TECH ST-21CWU. Прибор позволяет автоматически включать насосы при достижении температуры теплоносителя в котле (теплоаккумуляторе) заданного уровня и выключать при охлаждении источника тепла (котла или теплоаккумулятора) ниже порогового значения. На практике особо важна вторая функция, поскольку остановка циркуляции теплоносителя через остывший источник тепла существенно экономит средства пользователя.

Контроллер TECH ST-21 CWU

По аналогии напрашивается установка подобного контроллера и для управления насосом системы радиаторного отопления. Но тут нас ждет разочарование: TECH ST-21CWU управляет насосом, ориентируясь на источник тепла (котел, теплоаккумулятор), а для комфортного существования нужно отталкиваться от температуры в помещении. Хочу предвосхитить вопросы типа «а ST-408n – не вариант?» или «а почему бы не взять свободно-программируемый контроллер и не реализовать на его базе все хотелки?» Дело в том, что у ST-408n и аналогов весьма солидная цена, а мне хотелось бы обойтись малой кровью и не переплачивать за те функции, которые в нём прошиты, но не будут использованы. Программируемый контроллер также стоит немалых денег, и кроме того я в них не настолько разбираюсь, чтобы программировать самостоятельно.

Дальнейший поиск привел к неутешительному выводу: специализированные на работе в системах отопления с твердачами насосные контроллеры от TECH, SALUS, EUROSTER страдают общей проблемой: в массе своей их в первую очередь «заботит» чтобы не перегрелся источник тепла, во вторую – чтобы система не переохладилась от остывшего источника. Всё это хорошо, однако не для нашего случая.

Попытаемся всё таки добиться включения/выключения насоса по температуре в помещении дёшево и эффективно. Берём беспотенциальный комнатный термостат и подключаем к нему насос через промежуточное реле. Для удобства последующей эксплуатации не стоит экономить вусмерть. К примеру, поставленную задачу можно решить супербюджетно, применив простейший котловой термостат типа Salus RT-100 или Ferroli 176WS с гистерезисом в 0.3-0.5 градуса. Но по опыту такой малый температурный зазор может приводить к излишне частому включению/выключению управляемого насоса.

Термостат SALUS-091FL

Целесообразнее применить более сложный термостат типа SALUS 091FL с возможностью регулировки гистерезиса или функцией задержки по времени. Так мы добьемся требуемого комфорта без чрезмерного «тактования» насоса. По промежуточным реле выбор большой (тем более, что управлять нам нужно лишь одним насосом). Эстеты могут остановиться на PK-1Z-230 от «Евроавтоматики» либо SALUS RM-16A рублей за 30-40, те кого устроит дизайн под DIN-рейку – на F&Fовском PK-1P за 19 рублей.

Разумеется, есть и ещё один, радикальный ход – применить в обвязке современный энергосберегающий насос типа Grundfos Alfa2, включить на его управляющей панели функцию «AUTO-adapt» и идти пить чай. Но это уже совсем другая история.

ЧТУП "Прочный мир" 

Твердотопливный котел Витебск