V současné době špičkových technologií se objevilo mnoho různých automatizačních nástrojů, díky nimž je možné provozovat kotelní zařízení a věnovat mu minimální pozornost. Většina z nich je však poháněna elektřinou, a to není vždy výhodné.
Situace, kdy spolu s výpadkem elektřiny v domě zmizí i teplo, není ojedinělá. Důvodem je automatické vypnutí topného zařízení. Existují ale i jednoduché automatizační nástroje, které nevyžadují elektřinu, například automatický regulátor tahu pro mechanicky poháněné kotle na tuhá paliva.
Zařízení a princip činnosti
Konstrukce výrobku je poměrně jednoduchá, je to vidět na příkladu termostatického regulátoru RT 10 na obrázku.
1 – rukojeť pro nastavení požadované teploty; 2 – zásoba; 3 – výkonný mechanismus; 4 – vodítko; 5 – tělo zařízení; 6 – ponorná manžeta; 7 – termosenzitivní prvek; 8 – pružina; 9 – páka řetězového pohonu; 10 – řetěz; 11 – šroub upevňující rukojeť; 12 – upevňovací šroub páky.
V závislosti na konstrukci kotle na tuhá paliva je regulátor instalován nahoře, na předním nebo bočním panelu ve speciálním sedadle ve vodním plášti tak, aby ponorná manžeta výrobku přišla do kontaktu s chladicí kapalinou. V něm umístěný prvek citlivý na teplotu je naplněn kapalinou nebo plynem, který se při zahřátí rozpíná.
Když teplota chladicí kapaliny začne stoupat, termočlánek přes tyč působí na akční člen, který spustí páku řetězového pohonu. Řetěz, upevněný jedním koncem k páce a druhým koncem ke vzduchové klapce popelníkové komory, začíná tuto klapku zakrývat. Tímto způsobem se omezí přívod vzduchu přes popelník do topeniště a sníží se intenzita spalování. Jakmile teplota vody v plášti kotle klesne, termočlánek pomocí servomotoru, páky a řetězového pohonu opět otevře dvířka a obnoví se přívod vzduchu.
Technické parametry
Při výběru termostatu pro kotel potřebujete znát několik technických parametrů, které charakterizují tyto automatizační nástroje:
- Rozsah teplot vody, ve kterých může termočlánek pracovat.
- Pracovní zdvih páky řetězového pohonu v mm, nutno porovnat s pohybem popelníkových dvířek od úplného zavření do maximálního otevření. Pracovní zdvih pohonu regulátoru musí stačit k úplnému otevření klapky, jinak kotel nemusí získat svůj tepelný výkon.
- Maximální hmotnost dveří, kterou regulátor zvládne. Pokud vzduchová klapka vašeho tepelného generátoru váží více, než může řetězový pohon táhnout, pak vám tento produkt nebude vyhovovat, měli byste se poohlédnout po modelu s velkou zvedací silou. Vyplatí se také zkontrolovat, zda se do zvedací síly započítává i hmotnost samotného pohonu nebo zda se musí počítat samostatně.
- Maximální teplota chladicí kapaliny.
- Průměr (v palcích) závitového spojení pouzdra.
Regulátor tahu kotle zobrazený jako příklad RT 10 je navržen tak, aby výměnu nebo opravu servomotoru bylo možné provést bez vyprázdnění vodního pláště otopného systému. To je realizováno pomocí odnímatelného ponorného pouzdra. U výrobků jiných výrobců nemusí být tato možnost dostupná, pak pro výměnu bude nutné vypustit vodu z celého topného systému a zásobníku kotle.
Pokyny pro nastavení
Termostatické regulátory tahu mají 2 typy označení pro práci v různých polohách. Na přístroji RT 10 je červená stupnice pro horizontální provoz, žluté značky pro vertikální provoz. Produkt je nakonfigurován v následujícím pořadí:
- Před zahájením seřizování je nutné odpojit spodní konec řetězu od vzduchové klapky tak, aby volně visel dolů, a povolit šroub – zámek rukojeti.
- Po zvolení barvy stupnice podle orientace termostatu v prostoru nastavte na ní hodnotu požadované teploty.
- Zapalte generátor tepla a zahřejte jej, přičemž teplotu chladicí kapaliny regulujte pomocí teploměru kotle.
- Když teplota vody v plášti dosáhne hodnoty nastavené regulátorem tahu, nasaďte konec řetízku na popelníková dvířka. Ujistěte se, že je řetěz napnutý, vůle by neměla přesáhnout 1 mm. Poté můžete rukojeť upevnit šroubem.
Po nastavení bude užitečné zkontrolovat činnost termostatického regulátoru změnou teploty pomocí rukojeti a porovnáním s údaji teploměru. V tomto případě je třeba vzít v úvahu, že u kotlů na tuhá paliva dochází k jevu setrvačnosti. To znamená, že po zavření dvířek popelníku se růst teploty chladicí kapaliny okamžitě nezastaví, protože palivové dříví nebo uhlí v topeništi nemohou okamžitě zhasnout. Je potřeba nějakou dobu počkat, během které se hodnoty teploměru ustálí.
Závěr
Regulátor tahu pro kotel na tuhá paliva je nejjednodušší automatizační nástroj, zcela energeticky nezávislý. To je jeho hlavní výhoda spolu s nízkou cenou. Nevýhodou je malá přesnost nastavení teploty vody v plášti ohřívače, která na úrovni domácnosti nehraje velkou roli, protože nastavení systému podle teploty chladicí kapaliny je nepřímé. Přímá regulace je práce na teplotě vzduchu, kterou realizují složitější automatizační nástroje.
Dříve se intenzita spalování kotlů na tuhá paliva regulovala ručně otevíráním nebo zavíráním popelníkových dvířek, odkud je přirozeným tahem komína přiváděn vzduch do topeniště. Nyní to dělá speciální zařízení – automatický regulátor tahu pro kotel. Majitel domu musí pouze nastavit požadovanou teplotu chladicí kapaliny. Otázkou je, jak dobře termostat plní své funkce a zda je vůbec potřeba.
Jak funguje regulátor tahu?
Hlavní částí vzduchového regulátoru je mechanický termočlánek umístěný ve válcovém tělese. Pákou a řetízkem reguluje náběh vzduchové klapky na popelníkových dvířkách.
Zařízení je uzavřená baňka naplněná kapalinou citlivou na teplo, která se při zahřívání značně rozpíná. Baňka je uvnitř pouzdra, které je zašroubováno do pouzdra vodního pláště kotle a je v kontaktu s chladicí kapalinou. Jak je uspořádán řetězový termostat, je znázorněno na obrázku:
Princip činnosti automatického regulátoru tahu je založen na řízení proudění vzduchu proudícího do topeniště pod vlivem tahu komína. Algoritmus vypadá takto:
- Při spalování pevného paliva a zahřívání chladicí kapaliny se kapalina uvnitř prvku roztahuje a působí na pohon a páku, čímž překonává sílu pružiny.
- Páka povolí řetěz, tlumič se začne zavírat a zmenšovat průtokovou plochu. Do pece vstupuje méně vzduchu, proces spalování se zpomaluje.
- Teplota vody v nádrži kotle klesá, kapalina se stlačuje a vratná pružina nutí páku pomocí řetězu opět klapku otevřít.
- Cyklus se opakuje, dokud palivové dříví v topeništi úplně nevyhoří, pak pružina otevře dvířka co nejširší.
Regulační knoflík na konci termostatu slouží k omezení zdvihu páky a tím i vzduchové klapky. Tím je nastavena mezní teplota chladicí kapaliny.
Odkaz. Kromě mechanických regulátorů, které nejsou závislé na elektřině, existuje automatika pro kotle na tuhá paliva s regulátorem a dmychadlem (nebo odsavačem kouře). Ten dodává vzduch do pece na příkaz elektronické jednotky, která je řízena signály teplotního čidla. Podobné automatizační sady jsou instalovány na všech pyrolýzních a peletových kotlích.
Místo instalace ventilátoru závisí na konstrukci kotle TT. Kompresor se připevňuje k otvoru popelníkových dvířek (místo klapky) nebo ke speciální přírubě na horním panelu topidla
Proč jsou potřeba regulátory
Na rozdíl od všech kamen na dřevo je teplovodní kotel na tuhá paliva vybaven vodním pláštěm a nelze jej zahřát na příliš vysokou teplotu, jinak se v něm voda jednoduše vyvaří. V takových případech výsledná pára prudce zvýší tlak v systému a způsobí explozi. Tedy kotel na tuhá paliva, jehož výkon je ručně regulován popelníkovými dvířky, je zdrojem zvýšeného nebezpečí.
Poznámka. Minimálně kotel bez jakékoliv automatiky může pracovat ve spojení s vyrovnávací nádrží – akumulátorem tepla, jehož objem je správně spočítán. Přebytečné teplo tam půjde, pokud jste včas nezavřeli dvířka a neomezili proudění vzduchu do pece.
Automatický regulátor komínového tahu, který lze vlastníma rukama nainstalovat na jakýkoli kotel na tuhá paliva, bude dodávat vzduch místo vás a mnohem lépe než vy. Ten včas zareaguje na zvýšení teploty vody v plášti kotle a při velmi horkém dříví uzavře přívod vzduchu do komory. Sice setrvačností teplota na nějakou dobu poroste, ale obecně se proces ohřevu zastaví. Kromě zajištění bezpečnosti pomáhá mechanický regulátor tahu kotle řešit tyto problémy:
- Nedovolí překročit teplotu nosiče tepla nastavenou uživatelem. Ne vždy je nutné kotel urychlovat na 80 . 90 °C, na jaře nebo na podzim postačí k vytápění 50 . 60 °C.
- Uzavřením klapky a přívodu vzduchu regulátor tahu zvyšuje dobu hoření kotle z jedné záložky. Je však třeba přiznat, že podmínky pro spalování paliva se zhoršují a účinnost ohřívače se prudce snižuje.
Možná namítnete, že případné generátory tepla na tuhá paliva je nutné napojit na topný systém pomocí pojistného ventilu nastaveného na nouzový tlak. Při přehřátí bude ventil fungovat, vypustí páru a nedojde k výbuchu. Kontrola trakce se tedy zdá být zbytečná. Toto tvrzení je pravdivé pouze částečně, protože bez automatizace ohřívač často dosáhne kritické teploty a ventil po 2-3 operacích jednoduše vyteče. Ano, a řídit teplotu vody v manuálním režimu je docela obtížné.
Doporučení pro výběr zařízení
Kupodivu, ale v prodeji stále najdete levné modely ohřívačů na dřevo, které nejsou vybaveny žádnou automatizací. Většina z nich má v základní konfiguraci pouze návlek namontovaný uvnitř vodního pláště. Chcete-li automatizovat takový kotel, budete si muset koupit a nainstalovat regulátor tahu vlastníma rukama.
Proto první doporučení: při výběru generátoru tepla věnujte pozornost přítomnosti takového pouzdra a zvedající se dvířka popelníku.
Kotel s možností instalace regulátoru (vlevo) a s ručním ovládáním (vpravo)
Chcete-li vybrat správný mechanický regulátor, musíte dodržovat následující doporučení:
- síla vyvinutá pohonem (uvedená v pasu výrobku) by měla stačit ke zvednutí dveří;
- zvolte rozsah regulace teploty od 60 do 90 °C;
- ujistěte se, že pracovní zdvih pohonu je dostatečný k úplnému otevření a zavření křídla;
- závitové připojení na tělese musí odpovídat protikusu v kotli, obvykle ¾”.
Pozor si dejte také na umístění objímky v tělese kotle. Může stát na horním, předním nebo bočním panelu. Pro první možnost musíte vybrat zařízení, které může pracovat ve svislé poloze, pro další dvě – ve vodorovné poloze. Existují regulátory tahu, například Regulus rt3, které pracují v libovolné poloze a mají 2 stupnice nastavení.
Jak nainstalovat a nastavit regulátor
Instalace termostatu vlastníma rukama ve většině případů znamená vyprázdnění vodního pláště kotle. Pokud je potrubí kotle na tuhá paliva provedeno správně a systém ohřevu vody lze odříznout kohoutky, nebude to dělat velký problém. V opačném případě budete muset vypustit celou chladicí kapalinu. Poté se z pouzdra vyjme zátka a místo ní se zašroubuje zařízení a systém se opět naplní vodou.
Chcete-li nastavit regulátor tahu, musíte kotel zapálit a postupovat podle pokynů:
- Bez připevnění řetězu ke dveřím je otevřete pro přístup vzduchu.
- Na nastavovací rukojeti povolte šroub – zámek.
- Nastavte rukojeť do polohy odpovídající požadované teplotě, například 70 °C.
- Při sledování kotlového teploměru připojte řetězový pohon ke klapce v okamžiku, kdy ukazuje 70 °C. V tomto případě by měla být klapka pootevřená pouze o 1-2 mm.
- Utáhněte upevňovací šroub.
Pozornost! Je třeba zajistit, aby volná vůle řetězu nepřesáhla 1 mm.
Dále byste měli zkontrolovat provoz termostatu ve všech režimech, až do maxima. V tomto případě je třeba vzít v úvahu, že mezi zavřením klapky a poklesem teploty chladicí kapaliny uplyne určitý čas a nespěchejte s rekonfigurací zařízení. Tepelné generátory na tuhá paliva se vyznačují zpožděním, protože palivové dříví nebo uhlí v topeništi nemohou v jeden okamžik zhasnout.
Stručné závěry
Potřebu regulátorů tahu pro kotle na tuhá paliva lze uzavřít: taková primitivní automatizace je lepší než její úplná absence. Ano, mechanické regulátory se nemohou pochlubit vysokou přesností, ale ušetří vás od ručního ovládání “od oka” a umožní vám ušetřit palivové dřevo a uhlí. Zařízení mají oproti ovladačům a ventilátorům nepopiratelnou výhodu – energetickou nezávislost.
