Котел отопления на твердом топливе длительного – Твердотопливный котел длительного горения. Вся правда.

Содержание

твердотопливные котлы на дровах, как работает универсальный топливный котел, работа автоматического котла

Содержание:

Для отопления собственного дома может использоваться несколько видов систем, и выбор подходящей – задача далеко не самая тривиальная. Долго тянуть с выбором не получится – ближайшая зима сделает проживание в неотапливаемом доме совершенно невозможным, не говоря уже о многократном снижении срока службы всей отделки, мебели и прочих объектов, находящихся в доме.

Самое традиционное решение – это обустройство водяного отопительного контура, в котором будет циркулировать теплоноситель, отдающий тепло помещениям посредством отопительных приборов. Разумеется, функционирование такой системы невозможно без нагревательного устройства. В последнее время все большую популярность приобретают котлы отопления длительного горения на твердом топливе, которые отличаются высокой эффективностью и экономичностью. Именно такие устройства и будут рассмотрены в данной статье.


Особенности котлов длительного горения

Самым популярным источником тепла для водяных отопительных систем является газовый котел. У таких устройств есть немало преимуществ, но существует и несколько ограничений на использование газовых котлов: во-первых, газовые магистрали проложены далеко не во всех населенных пунктах, особенно если речь идет о дачных поселках, а во-вторых, подключение к этой магистрали всегда обходится в достаточно крупную сумму. Кроме того, стоит отметить необходимость согласования установленного газового оборудования с соответствующими инстанциями.

Еще один доступный вариант – это использование электрического отопительного оборудования. У подобных устройств тоже есть масса положительных качеств – высокий КПД, гибкая настройка и наличие различных автоматизированных вспомогательных систем. Впрочем, за эти преимущества придется основательно платить – стоимость электроэнергии на сегодняшний день очень велика, поэтому эксплуатация электрического отопления обходится слишком дорого. К тому же, если регион характеризуется регулярными перебоями с электричеством, то подобный вариант отопления будет крайне нестабильным, а значит, недостаточно эффективным в деле создания комфорта в доме.


Вот здесь-то и стоит вспомнить о подзабытом варианте обогрева жилого дома – обычном твердотопливном котле на дровах. При достаточно высокой эффективности подобное оборудование отличается еще и экономичностью – дрова являются возобновляемым энергетическим ресурсом, поэтому их стоимость не очень велика. Кроме того, хорошие твердотопливные котлы не особо требовательны к качеству используемого топлива.

Конечно, простые печи нельзя назвать высокотехнологичным оборудованием. Их до сих пор можно встретить в деревнях, но использование обычных печей в современных постройках в качестве основного отопительного контура не практикуется, несмотря на способность долго отдавать тепло за счет толстых стенок и тщательно рассчитанной системы вывода продуктов сгорания.

Вся проблема заключается в том, что при подключении такой печи к водяному отопительному контуру приходится поддерживать определенную температуру теплоносителя, подкладывая новую партию дров каждые 2-3 часа. Разумеется, расход топлива при этом увеличивается на порядок, и ни о какой экономичности не может идти и речи.

Современные твердотопливные котлы длительного горения – это оборудование совершенно иного формата. Как понятно из названия, ключевой особенностью таких котлов является возможность горения на протяжении около 12 часов на одной закладке топлива (наиболее производительные модели могут работать на одной партии дров на протяжении нескольких суток).

В качестве топлива могут использоваться не только обычные дрова. Достаточно эффективным и недорогим топливом являются пеллеты – спрессованные брикеты, состоящие из отходов деревообрабатывающей промышленности. При большой необходимости такой материал можно сделать и самостоятельно. Для твердотопливных котлов также можно использовать уголь или торф (правда, в этом случае оборудование должно быть рассчитано именно на данный вид топлива). Хорошим вариантом будут и «евродрова», состоящие из древесных отходов, но имеющие форму привычных поленьев.

Принцип работы котлов отопления на твердом топливе

Обычные твердотопливные печи работают по довольно простому принципу:

  • В топливную камеру закладывается подходящий вид топлива и разжигается;
  • Поступающий в топку воздух, насыщенный кислородом, обеспечивает процесс горения;
  • Интенсивность горения регулируется подачей воздуха и площадью наружной поверхности закладки топлива.

С технологической точки зрения подобный процесс очень напоминает обычный открытый огонь, но в печи он получается заключенным в кирпичную или металлическую коробку. Продукты сгорания топлива выводятся наружу посредством дымоотводного канала, который при правильном проектировании существенно повышает эффективность системы. Впрочем, никакие технические особенности простой печи не могут повысить энергетическую ценность используемого топлива – оно все равно будет гореть достаточно быстро, активно и с большим количеством отходов, то есть теплоотдача самого топлива получается ниже предельно возможной.


Все дело в особенностях термического разложения древесины. При поверхностном изучении вопроса может показаться, что при горении дерево просто окисляется и переходит в состояние угля, выделяя в процессе углекислый и угарный газ. Если же углубиться в изучение, то станет ясно, что в процессе горения возникают еще и летучие углеводородные соединения, представляющие собой газообразное топливо, которое в традиционных печах просто уходит в трубу вместе с остальными продуктами сгорания. Читайте также: «Устройство и принцип работы твердотопливного котла – теория и практика».

Горение (термическое разложение) дерева – это пиролиз, а выделяемые в процессе горения газы, соответственно, называются пиролизными. Теплоотдача такого вещества гораздо выше, чем у обычного топлива, а степень сгорания при выжигании газа в конечном итоге оказывается более полной – в воздух выбрасывается преимущественно водяной пар вместе с углекислым газом.

Если подвести промежуточные итоги, то можно сказать следующее – для достижения максимальной эффективности горения нужно сделать так, чтобы основным используемым топливом были именно пиролизные газы, а не сами дрова. Именно по этому правилу и происходит работа твердотопливного котла длительного горения.

Виды твердотопливных котлов на дровах и другом топливе

Поскольку отличительной особенностью котлов длительного горения является полное сгорание топлива, включая выделяемый им пиролизный газ, то основной задачей является обеспечение поступления воздуха и пиролизного газа в необходимых пропорциях в камеру сгорания, чтобы горение обеспечивало должную теплоотдачу.

Зная, как работает твердотопливный котел длительного горения, можно выделить несколько основных видов котлов длительного горения:

  1. Модели с встроенным вентилятором, обеспечивающим подачу воздуха. Настройка интенсивности подачи осуществляется за счет автоматического блока.
  2. Энергонезависимые устройства, в которых циркуляция воздуха осуществляется посредством естественной тяги, которая регулируется вручную.
  3. Котлы, обеспечивающие сгорание тонкого слоя дров сверху вниз.
  4. Устройства с автоматизированной подачей новых порций топлива в топочную камеру.

Первый вариант конструкции, включающий в себя вентилятор для принудительной подачи воздуха и блок автоматики, обычно имеет компоновку, в которой камера загрузки и топка расположены в верхней части устройства. Когда розжиг произведен, подача воздуха к топливу переключается на минимальный режим, а вентилятор проводит воздух через нижнюю огнеупорную камеру основного дожига.


Поскольку камера выложена из жаростойких материалов, то опасаться прогорания металлических элементов конструкции не стоит. Кроме того, накапливающие тепло детали обеспечивают дополнительную теплоотдачу. Созданная вентилятором тяга перемещает пиролизный газ в нижнюю камеру, оснащенную керамическими соплами, рассчитанными на работу в условиях экстремально высоких температур.

Сгорающий в топке пиролизный газ является основным топливом в котле длительного горения, поэтому именно его энергия используется для отопления здания. К камере подключается отопительный трубопровод дома, а движение теплоносителя в нем осуществляется за счет циркуляционного насоса.

Впрочем, рассмотренная компоновка для данной категории котлов не является единственно возможной. Например, модельный ряд «Gefest-profi» отличается задним расположением камеры дожига. Помимо расположения, она отличается сложной конфигурацией, благодаря которой достигается КПД около 90-93%. При таком показателе эффективности почти вся энергия отдается теплоносителю – на выходе в дымоотвод температура газа может снижаться до 70 градусов.

Устройства с электронным управлением очень хороши по всем параметрам, но без небольшой ложки дегтя все же не обошлось – наличие электронного блока говорит о том, что твердотопливный и электрический котел длительного горения находится в непосредственной зависимости от электроэнергии. При отключении электросети происходит вполне ожидаемое явление – вентилятор и автоматика прекращают свою работу, тем самым полностью парализуя функционирование отопительной системы.


Этот недостаток крайне существенен, ведь отопление в случае отсутствия электричества не станет работать даже при наличии естественной циркуляции теплоносителя. Конечно, существует частичное решение проблемы, которое заключается в установке бесперебойного питания – но от регулярных отключений электричества оно не спасет. К тому же, автоматика сама по себе очень плохо относится к перепадам напряжения в сети, поэтому котел придется дополнительно оборудовать отдельным стабилизатором.

Чтобы не зависеть от электроэнергии, можно установить энергонезависимый котел длительного горения. В таких устройствах используется естественная тяга, а интенсивность подачи воздуха регулируется без использования электронных приспособлений. Хорошим примером энергонезависимого котла является модель «Траян» отечественного производства.

Загрузочная камера в этой модели располагается в нижней части конструкции, а под ней установлен зольник – то есть устройство очень похоже на обычную печь. Установленная на дверце заслонка связана посредством цепочки с биметаллическим терморегулятором. Читайте также: «Как выбрать котел твердотопливный Купер – принцип работы. характеристики».

Как работает универсальный топливный котел

Рабочий процесс в таком котле происходит следующим образом:

  • В начальной фазе горения топлива заслонка открыта до упора – это позволяет дровам хорошо разгореться, а котлу запустить процесс пиролиза, для чего требуется температура свыше 200 градусов;
  • Когда топливо уверенно горит, заслонка прикрывается так, чтобы количество воздуха, попадающего в камеру, было минимальным;
  • Разогретый в каналах воздух посредством трубок с откалиброванными отверстиями подается в верхнюю камеру;
  • На выходе из горелок содержащийся в воздухе кислород вступает в реакцию с пиролизным газом, за счет чего и выделяется тепло, отдаваемое теплоносителю, находящемуся в контуре отопительной системы.

Учитывая полную независимость такого котла от электричества, его можно вполне эффективно использовать в связке с отопительными системами, в которых теплоноситель перемещается естественным путем. На отечественном пространстве перебои с электроэнергией встречаются во многих регионах, и в таких случаях автономные водогрейные твердотопливные котлы длительного горения будут лучшим выбором.  


Стоит обязательно отметить, что в плане эффективности подобные котлы длительного горения существенно уступают устройствам, оснащенным электронным блоком управления. Все-таки способность системы автоматически регулировать происходящие в ней процессы и принудительно подавать необходимое количество воздуха заметно повышает КПД котла.

Следующий вид котлов – это устройства, в которых обеспечивается сжигание дров сверху вниз, но слой топлива при этом очень тонкий. Такой принцип работы встречается, например, в продукции литовской компании «Stropuva». Одноименный модельный ряд твердотопливных котлов длительного горения уже давно популярен среди многих хозяев из-за своей эффективности.

Стальные твердотопливные котлы длительного горения данного типа представляют собой вертикально расположенный цилиндр. Для закладки могут использоваться любые виды твердого топлива – от привычных поленьев до опилок и прочих древесных отходов. Благодаря большому объему топливной камеры на одной загрузке котел может проработать от 1 до 3 суток, а при использовании угля этот срок увеличивается вплоть до недели.

Высокая эффективность и длительное прогорание топлива обеспечиваются принципом работы котла:

  1. Сначала в топку через специальное окно закладывается выбранный вид топлива. После того, как огонь разведен, на закладку опускается распределитель воздуха, который обеспечивает дозированную подачу кислорода исключительно в верхний слой топлива. Благодаря специальным каналам распределитель подает воздух равномерно, поэтому процесс горения достаточно стабилен и однороден.
  2. Для обеспечения максимально эффективного дожига газов воздух перед подачей в камеру прогревается в специальной камере, соединенной с распределителем посредством телескопического воздуховода. В результате получается следующее: распределитель самостоятельно опускается к топливу под давлением собственного веса и все время находится в нужной точке.
  3. После выделения газы отправляются на дожиг в верхнюю часть камеры. Для обеспечения горения в камеру через заслонку поставляется дополнительный воздух. Заслонка имеет несколько рабочих положений, позволяющих настраивать твердотопливный котел под разное топливо.
  4. Продукты сгорания, оставшиеся после всех рабочих процессов, происходящих в котле, попадают сначала в патрубок, а уже после него – в дымоотводный канал.
  5. Для регулировки интенсивности горения используется воздушная заслонка. Она связана с биметаллическим регулятором, который позволяет установить необходимое значение.
  6. Твердотопливный котел длительного горения находится в водяной рубашке, позволяющей отдавать тепло в отопительную систему. Разумеется, рубашка оснащена входным и выходным патрубками.
  7. Чтобы топка не засорялась, ее необходимо регулярно чистить, для чего используется ревизионное окошко.

В некоторых моделях котлов устанавливается еще и вентилятор, обеспечивающий принудительную тягу и тем самым повышая эффективность системы. Впрочем, энергозависимым такой универсальный твердотопливный котел длительного горения из-за наличия вентилятора не становится – естественная тяга обеспечит работу конструкции даже при ее отключении от электросети.


Удачная конструкция благодаря своей высокой эффективности стала прототипом для создания различных самодельных отопительных устройств. Конечно, самостоятельную сборку котлов длительного горения нужно рассматривать отдельно и более подробно, но вкратце можно сказать так – подобные устройства имеют полное право на существование и нередко создаются умелыми хозяевами.

Последним решением, которое может использоваться для обеспечения длительного горения в котле – автоматизация подачи топлива. По этому принципу работают как домашние, так и многие промышленные твердотопливные котлы длительного горения, использующие в качестве топлива пеллеты.

С конструктивной точки зрения отличий от обычных котлов длительного горения нет – в устройствах с автоматической подачей топлива присутствуют те же элементы, работающие по таким же принципам. Единственное отличие заключается в наличии специального шнека, постоянно подающего новые порции пеллет в топочную камеру. Система отслеживает наличие топлива посредством фото- и термодатчиков, и в зависимости от их показаний отправляет в топку дополнительное топливо.

Автоматический котел длительного горения на твердом топливе достаточно эффективен и перспективен. Конечно, недостатки тоже есть – в частности, для работы автоматики требуется электричество, и его отсутствие (или постоянные перебои) сделают выбор подобного котла неоправданным. Установка и настройка такого оборудования тоже сопряжены с немалыми трудностями. И последний заметный недостаток – недостаточная насыщенность рынка гранулированным топливом, поэтому с ним в процессе эксплуатации котла могут возникнуть серьезные осложнения.

Достоинства и недостатки

В арсенале твердотопливных котлов длительного горения имеется ряд положительных качеств, которые делают такое приобретение крайне выгодным:

  1. Высокий КПД. Топливные котлы длительного горения отличаются от обычных печей достаточно высоким КПД, который у отдельных моделей может достигать 95% – а этот показатель вполне сравним с эффективностью работы газовых отопительных котлов. Такая эффективность достигается за счет теплообменников и использования в качестве основного топлива пиролизного газа.
  2. Экологичность. Все модели твердотопливных котлов длительного горения выбрасывают в воздух только водяной пар и углекислый газ, которые не причиняют никакого вреда окружающей среде.
  3. Небольшая стоимость топлива, его доступность и автономность отопления. Работающие на дровах твердотопливные котлы длительного горения, не зависят от наличия газовых магистралей, а некоторые из них – еще и от электричества. Само по себе твердое топливо обходится не очень дорого, а отсутствие необходимости в согласовании отопительного оборудования делает твердотопливный котел очень выгодным приобретением.
  4. Возможность обеспечения горячей водой. В некоторых моделях котлов присутствуют встроенные контуры, необходимые для создания горячего водоснабжения. Даже если такой контур отсутствует, всегда можно докупить отдельный бойлер и подключить его к котлу.
  5. Долговечность и простота обслуживания. Правильно установленный котел отопления длительного горения на твердом топливе, который используется в соответствии с правилами эксплуатации, вполне может прослужить несколько десятков лет без каких-либо нареканий.


Из недостатков можно выделить следующие качества:

  1. Необходимость пополнения топливных запасов. Это самый заметный минус всех твердотопливных котлов – сколько бы времени не требовалось на прогорание одной партии топлива, рано или поздно придется закладывать следующую. Кроме того, для нормальной работы котла требуется иметь запас топлива, который может храниться только в специально оборудованном месте.
  2. Необходимость регулярной чистки. Обязательным пунктом в любой инструкции по эксплуатации твердотопливного котла является периодическая очистка котла от золы и сажи.
  3. Требовательность к месту установки. Твердотопливным отопительным котлам нужно отдельное помещение и хороший фундамент. Кроме того, в помещении должна быть нормальная вентиляция.

Заключение

Твердотопливные котлы длительного горения – это один из лучших вариантов автономных отопительных устройств для частных и загородных домов. Зная их достоинства и учитывая недостатки, можно сделать выводы об актуальности приобретения данных устройств и их эксплуатации. 


teplospec.com

Котел отопления на твердом топливе длительного


Котел на твердом топливе — длительного горения или традиционный?

Какой котел лучше выбрать для отопления дома? ↑

Посоветуйте, какой твердотопливный котел лучше? Выбрать на дровах, на угле или на брикетах?

Котел на твердом топливе

Такой вопрос нередко задают пользователи специалистам по котельному оборудованию в попытке разобраться в преимуществах и недостатках тех или иных котлов,  чтобы сделать более или менее оптимальный выбор для своих условий.

Для начала посмотрим некоторые отзывы потребителей о твердотопливных котлах отопления. Затем дадим слово специалисту по отопительному оборудованию Алексею Соловьянову, с которым побеседовал наш корреспондент.

Итак,  вопросы и мнения потребителей.

Роман П.:

У меня стоит задача обогревать частный дом (типа дачи), чтобы проживать в нем на постоянной основе, т.е. круглогодично. Какое оборудование подойдет лучше всего? Я бы обратил внимание на главное (для меня это главное!) — время работы котла на одной загрузке топлива. У меня иногда случаются ситуации, что приходится оставлять дом без присмотра, пока  на день-два, в будущем и дольше может оказаться, и как-то не очень бы хотелось, чтобы трубы перемерзли за это время.  Дом у меня 2-этажный,  10 х 11 м.  Газа пока нет, но в недалеком будущем предвидится. Это радует, конечно, но не особо хочется  зависеть от этой перспективы. Мне советуют установить два котла. Твердотопливный сейчас. А впоследствии — газовый. Или комбинированный — это, наверное, еще лучше, он сможет работать и на дровах и на газе. К этому пока не созрел. А вот что можете сказать насчет чешского котла Виадрус? Алексей Соловьянов:

Твердотопливный котел Виадрус производится из чугуна высококачественных марок. Это уже большой плюс для подобного оборудования. У него и цена доступна. Пожалуй, это один из реальных лидеров на сегодня в своем ценовом сегменте. Чугунный теплообменник долговечен. А еще немалое преимущество состоит в том, что к котлу можно подключать надувную горелку и регулятор тяги (механический). Я отметил бы еще в отношении Виадруса возможность подключить циркуляционные насосов с рабочей температурой выше 80 град. С. Котел этот «ест» как раз-таки любое твердое топливо, как вы и хотели. Установить изделие относительно несложно, вы справитесь с этим самостоятельно. И в обслуживании он тоже непритязателен. А мощность можно выбрать в зависимости от своих нужд — в диапазоне от 16 до 90 кВт. Весьма неплохой вариант, по-моему.

Важный нюанс, на который хотелось бы обратить внимание, это хрупкость чугуна — в сравнении с той же сталью. Так что будьте просто поосторожнее в процессе эксплуатации, учитывайте это, и всё будет хорошо.

Борис Андреевич (мнение пользователя):

Если не рассматриваете импортный вариант, есть неплохие отечественные. У меня, например, новосибирский котел «Прометей» (производится на заводе «Сибэнерготерм»). По своему опыту могу сказать только хорошее. Линейка мощности: от 10 до 45 кВт. Стальной, но не простая сталь, а прошедшая специальную антикоррозийную обработку. Котел комбинированный, универсальный: можно использовать уголь, дрова или топливные гранулы. На мой взгляд, хороший агрегат:  эргономичная форма, продуманная конструкция теплообменника.  Меня впечатлил и большой размер — это только на пользу, если желаешь добиться высокой теплоотдачи. А во избежание перегрева — функция сброса топлива в зольник, очень удобно! Автоматический терморегулятор сделан вполне на уровне и весьма упрощает работу с котлом.

Интервью со специалистом ↑

Наш корреспондент Ольга Глазкова беседует со специалистом по котельному отопительному оборудованию компании «ТеплоСибТурбо» Алексеем Соловьяновым.

Преимущества ↑

Ред.: Алексей Петрович, твердотопливное котельное оборудование длительного горения сегодня многие характеризуют как самый дешевый вариант отопления для частного жилища. Хотя сказать, что эти устройства просты, нельзя. И вообще, не слишком ли они громоздки для нынешних реалий? Ведь, кажется, современные производители стремятся сделать котлы как можно более практичными и, по возможности, компактными и автоматизированными. А.С.: Рынок твердотопливных котлов обширен. И в его рамках есть разные модели. Котлы на твердом топливе предназначены для широкого круга пользователей. Сегодня есть уже приспособленные по максимуму и к интересам пользователей, и с учетом охраны окружающей среды. Но надо учитывать, что до сих пор не только используются,но и продолжают выпускаться модели устаревшего образца. Прогресс, конечно, на месте не стоит — их количество неуклонно с каждым годом снижается, освобождая место для новых: профессиональных, современных, эффективных, более безопасных и более простых в использовании отопительных агрегатов.

Схема работы котла отопления на твердом топливе

Ред.: Скажите несколько слов о котлах на твердых видах топлива. Когда и как они появились и как эволюционировали?

А.С.: Традиционные твердотопливные котлы отопления имели один весьма существенный минус. По мере сгорания загруженного топлива его надо было то и дело подкладывать. Эта проблема была решена в 2000 г. Это связывают с компанией, давшей название целой отрасли и новому бренду — Stropuva. Изобретателя котлов нового типа зовут Эдмунтас Штропайтис. Ученый придумал так называемый твердотопливный котел длительного горения. Суть работы подобного агрегата заключается в том, что воздух подается в топку через телескопическую трубу. И независимо от того, какое именно топливо используется — дрова, уголь или кокс, — оно подается дозированно, по мере необходимости. И сгорает — постепенно. Безусловно, это был прорыв, ведь такие приборы весьма облегчают и упрощают трудоемкие процессы обогрева помещений.

Ред.: А эффективность?

А.С.: Суть котла длительного горения в том, что он может как раз эффективно работать на минимальных мощностях. Можно при меньшем объеме эффективно работать в режиме номинальных мощностей. Разница в объемах ТА для аппаратов длительного горения и традиционных может быть до 10 раз.

Ред.: Как классифицируются твердотопливные котлы?

А.С.:  Отопительные котлы на твердом топливе классифицировать можно по целому ряду показателей на несколько типов.

  • Во-первых, один из базовых показателей — это метод сжигания. В подавляющем большинстве моделей используют самое обычное сгорание. Но всё совершенствуется, вводятся в оборот разного рода полезные изобретения.
  • Сюда можно также отнести и газогенераторные котлы: в процессе пиролиза сжигаются как сами дрова, так и древесные газы. КПД подобного типа котлов весьма существенно выше. А дополнительный плюс в том,что не образуется сажа, да и золы остается по минимуму.

Ред.: Наверное, цена высокая?

Стоимость таких котлов не назовешь низкой.  Но она окупается. Прежде всего за счет высокого КПД, о чем я уже сказал.

  • Классификация котлов также уместна по видам топлива. Твердотопливные котлы на дровах, например. С успехом можно использовать, и сегодня это становится все более популярным, также и отходы деревообрабатывающей промышленности. Их измельчают до мелкого состояния, прессуя в маленькие гранулы — чаще их называют по-модному: пеллеты. Ими наполняют  бункер, и по мере необходимости гранулы в процессе сгорания подаются в камеру. На таком топливе работают так называемые пеллетные котлы.
  • Твердые виды топлива (дрова, уголь, разного рода брикеты и гранулы) могут применяться не только по отдельности, но и в разных сочетаниях. Так работают универсальные котлы, — они могут функционировать на любых видах твердого топлива. В это же направлении, кстати говоря, в наши дни развиваются и твердотопливные котлы;
  • Котлы могут также подразделяться по степени зависимости от электроэнергии. Энергозависимые и энергонезависимые.
  • Отдельно можно говорить также о твердотопливных  промышленных котлах. Это уже мощные установки, довольно громоздкие. Для них, как п

www.teplo-ltd.ru

Твердотопливные котлы (обзор)

Содержание:

Конструкция и принцип работы твердотопливных котлов

Преимущества и недостатки котлов на твёрдом топливе

Классические твердотопливные котлы

Котлы длительного горения

Пиролизные котлы

Пеллетные котлы

Расчёт мощности и основные принципы монтажа котлов на твёрдом топливе

Котлы на твёрдом топливе изготавливаются из стали или чугуна и применяются для обеспечения отопления и горячего водоснабжения жилых и промышленных зданий. Совмещают в себе экономичность и возможность обустройства автономной системы отопления, что особенно актуально для негазифицированных регионов и районов с нестабильной подачей электроэнергии. Принцип действия данного вида котлов основан на выделении тепловой энергии в результате сгорания таких видов твёрдого топлива, как уголь, торф, дрова, пеллеты и других.

Конструкция и принцип работы твердотопливных котлов

Классический твердотопливный котёл представляет собой модульную конструкцию, собранную в одном корпусе.

Основные элементы конструкции:
1. Теплообменник является одной из важнейших деталей котла, с его помощью осуществляется передача тепловой энергии разогретого дымового газа непосредственно теплоносителю. Скорость прохождения газа регулируется дымососом. В среднем срок эксплуатации теплообменника составляет около 20 лет. Для изготовления может применяться сталь или чугун.
Стальной теплообменник обходится дешевле, однако быстрее изнашивается. Желательно поддерживать температуру теплоносителя не ниже 65° С, чтобы не допускать образования конденсата. К преимуществам стального теплообменника можно отнести его устойчивость к резким перепадам температур.
Чугунный теплообменник более долговечен, меньше подвержен образованию коррозии и требует поддержания температуры теплоносителя от 50° С и выше.

2. Топочная камера с дверцей предназначена для загрузки и сжигания топлива.

3. Колосниковая решётка должна иметь высокую теплокоррозийную устойчивость, для изготовления часто применяется сплав железа и графита (серый чугун). Решётка обеспечивает доступ воздуха для поддержания горения, равномерное распределение топлива, а также отсев несгоревших остатков в зольник.

4. Люк для прочистки верхних ходов.

5. Регулятор температуры может быть как механическим (регулятор тяги), так и автоматическим (микропроцессорный контроллер).
Для более комфортной и безопасной эксплуатации котла могут применяться дополнительные устройства: регулятор тяги, газовая горелка для розжига, термостатический клапан для предотвращения перегрева и другие.

Работа котла начинается с розжига, в процессе которого происходит быстрое повышение температуры с 30-35° С до 500-600° С за 5-10 минут. В это же время температура теплообменника возрастает до 40-70° С в зависимости от настроек системы. На следующем этапе температура в топке достигает 1000-1300° С в зависимости от применяемого топлива, а теплоноситель прогревается до рабочей температуры. На данном этапе важно не допустить превышения температуры 95° С, что достигается посредством регулировки поступления воздуха в камеру сгорания при помощи задвижки. На заключительном этапе топливо полностью прогорает, и образуются тлеющие угли, после чего происходит постепенное затухание и снижение температуры.

Большинство современных котлов оснащаются датчиком предназначенным для автоматического поддержания температуры в диапазоне от 65° С до 90° С. Датчик соединяется с заслонкой, которая регулирует доступ воздуха в топочную камеру для поддержания процесса горения.


Преимущества и недостатки котлов на твёрдом топливе

Применение твердотопливных котлов в системах отопления и горячего водоснабжения имеет ряд преимуществ:
1. Главным преимуществом котлов на твёрдом топливе является возможность их автономной работы. Работа котла не зависит от наличия электричества, газа или других внешних источников энергоснабжения, что позволяет эксплуатировать его в удалённых районах, а также использовать в качестве дублирующего источника тепла в случае отключения электроэнергии или возникновении проблем с подачей газа.
2. Применяемые виды топлива (уголь, торф, пеллеты и другие) обходятся намного дешевле использования газа, электроэнергии или дизельного топлива. Однако стоит учитывать дополнительные расходы на доставку, погрузочно-разгрузочные работы и хранение.
3. Максимальный КПД у стандартных котлов может достигать 84,9%.
4. Простое устройство котла существенно повышает его надёжность и продлевает срок службы.
5. Большинство моделей котлов может работать на разных видах топлива.
6. Стоимость твердотопливного котла ниже газового или электрического аналогичной мощности.

К недостаткам твердотопливных котлов можно отнести потребность в отдельном помещении для установки котла и хранения запасов топлива. Эксплуатация более трудоёмка, так как требует регулярной ручной загрузки топлива, вычистки золы и сажи.

Классические твердотопливные котлы

Стандартные твердотопливные котлы имеют предельно простую конструкцию, что обуславливает довольно низкую стоимость и простоту эксплуатации. Такие котлы имеют объёмное топочное отделение и неприхотливы к виду и качеству топлива. Полная энергонезависимость позволяет применять их в условиях отсутствующего или нестабильного электроснабжения.

Простота конструкции имеет и отрицательные стороны – сравнительно низкий КПД, необходимость частой загрузки топлива, механическая регулировка температуры теплоносителя, чувствительность к уровню влажности топлива и другие. Также требуется довольно частая очистка котла – накопление золы снижает производительность котла и может привести к перегреву и поломке. При эксплуатации таких котлов следует учитывать их большую инерционность – возможно только постепенное и относительно медленное снижение или повышение температуры, быстрый разогрев или выключение котла невозможны. Учитывая невысокую цену, такие котлы целесообразно применять в качестве запасного варианта на случай перебоев с поставками электроэнергии или газа.

Котлы длительного горения

Принцип действия котлов длительного горения направлен на продолжительное и экономное сжигание топлива. Период работы таких котлов на одной загрузке составляет до 5 суток при использовании угля и до 30 часов при использовании дров. Для увеличения времени работы и количества выделяемого тепла применяется метод «верхнего» или «верхне-нижнего» горения. Наглядно этот метод можно рассмотреть на примере горения обычной спички, повернув её сначала пламенем в направлении пола, а потом перенаправив вверх – при направлении пламени вверх время сгорания существенно возрастёт.

Камера подогрева воздуха соединяется с топочной камерой при помощи телескопической трубы с воздухораспределителем, через которую подаётся подогретый воздух. По мере прогорания топлива труба опускается под собственным весом, что обеспечивает равномерное оптимальное сгорание тонкого верхнего слоя топлива.

Отличительной особенностью таких котлов является большой объём топочной камеры, позволяющий загрузить до 50 кг топлива. За счёт ограниченной подачи воздуха происходит не столько сгорание, сколько тление топлива. Благодаря объёму камеры и медленному сгоранию, одной закладки топлива достаточно для работы котла от 12 часов до 5 суток. КПД таких котлов достигает 90%, они просты в эксплуатации и обслуживании.
Подобная, но более совершенная и экономичная технология применяется и в газогенераторных котлах.


Пиролизные котлы

Эффективность работы пиролизных (газогенераторных) котлов достигается за счёт раздельного сжигания твёрдого топлива и выделяемых в процессе горючих газов в отдельных камерах сгорания. Другое название явления пиролиза – сухая перегонка. Под воздействием высокой температуры (200-800° С) и при ограниченном доступе воздуха в камеру сгорания происходит разложение топлива на твёрдый остаток и пиролизный газ (смесь азота, водорода, угарного газа и углеводородов). Горючий газ с помощью вентилятора подаётся по керамической форсунке во вторую камеру, где происходит подмешивание кислорода и сжигание газа. В результате происходит дополнительная подсушка органического топлива (преимущественно используются дрова или щепа), что способствует более полному сгоранию и образованию меньшего количества золы и сажи. КПД пиролизных котлов может достигать 85-92% в зависимости от качества исходного топлива. Применяемая технология обеспечивает возможность работы котла на одной загрузке до 12 часов, более экономно расходует топливо по сравнению с классическими твердотопливными котлами и является более чистой и экологичной за счёт снижения количества твёрдых и газообразных отходов.

К недостаткам пиролизных котлов можно отнести их сравнительно высокую стоимость, повышенные требования к влажности органического топлива (не более 25-30%), необходимость полной загрузки для эффективной работы, обязательная установка трёхходового клапана для подмешивания горячей воды в обратную трубу (температура не должна опускаться ниже 65° С, чтобы не допустить образования конденсата) и предохранительного клапана для аварийного сброса излишка воды при закипании. Учитывая относительную сложность конструкции и потребность в дополнительном оборудовании, большинство таких котлов энергозависимы, что лишает их основного преимущества твердотопливных котлов – автономности.

Использование в качестве дополнительного оборудования бойлеров косвенного нагрева или теплоаккумулирующих баков позволяет сократить расход топлива до 20%, увеличить период между закладками, а также иметь постоянный запас воды для горячего водоснабжения.

Пеллетные котлы

Для работы таких котлов применяется специальный вид топлива – пеллеты. Пеллеты производятся в основном из отходов деревообрабатывающей промышленности методом прессования. Склеивание древесных частиц происходит без применения химических добавок: под воздействием температуры древесина выделяет лигнин, который и служит связующим веществом. При сгорании одной тонны пеллет выделяется 3500 кВт/ч тепловой энергии, что в полтора раза больше, чем в процессе сгорания аналогичного количества дров или древесной щепы. Влажность составляет всего 8-12%. Пеллеты представляют собой сыпучий гранулированный материал, что существенно облегчает процесс траспортировки и хранения и являются экологически чистым продуктом, не выделяя в процессе горения токсических веществ.

Конструктивной особенностью пеллетных котлов является обязательное наличие ёмкости (загрузочного бункера) для хранения и подачи пелет в камеру сгорания посредством шнекового механизма. При этом время непрерывной работы котла зависит исключительно от объёма бункера и составляет в среднем от 3-7 суток.

В зависимости от модели котла могут применяться различные способы сжигания пеллет. Ретортная горелка представляет собой стальную или чугунную чащу на поверхность которой снизу подаётся топливо. В зону горения осуществляется подача воздуха поддерживающего процесс горения и предотвращающего перегрев горелки. Могут использоваться как подвижные, так и неподвижные ретортные горелки. Подвижные (оборотные) позволяют эффективно сжигать топливо с большим содержанием золы, влаги и пыли.

КПД пеллетных котлов может составлять до 95% в зависимости от качества топлива и модели котла. Работа большинства котлов полностью автоматизирована и безопасна.

Пеллетные котлы являются энергозависимыми, так как для функционирования шнекового механизма, автоматического розжига и системы подачи воздуха необходимо наличие электроэнергии.

Расчёт мощности и основные принципы монтажа котлов на твёрдом топливе

При расчёте требуемой мощности котла нужно учитывать множество факторов – погодные условия для конкретной климатической зоны, степень утепления дома, герметичность стеклопакетов, тип применяемых радиаторов (стальные, алюминиевые, чугунные), наличие тёплого пола и многое другое. Очень приблизительный расчёт мощности можно сделать исходя из потребности 1 кВт на 10 м² при высоте потолков 3 метра, однако такие данные пригодны только для предварительного выбора модели котла, окончательный расчёт должен проводиться только специалистом.

Установка твердотопливного котла наиболее целесообразна в негазифицированных регионах и регионах где могут иметь место перебои с подачей электрической энергии. От того, насколько правильно смонтирован котёл и сделана его обвязка зависит эффективность и надёжность всей системы отопления в доме. Для оборудования топочной выделяется отдельное помещение, обязательно оборудованное системой приточно-вытяжной вентиляции. Монтаж котла производится на ровное бетонное или кирпичное основание на расстоянии не ближе 70 см от стен помещения. Преимущественно котёл используется в комплекте с теплоизолированным накопительным баком. Бак служит для защиты системы от перегрева, позволяет адаптировать различные источники тепла (котёл на твёрдом топливе, электрический котёл, газовый котёл или другие) в одну систему с системой отопления, оптимизирует работу котла, повышая его КПД и снижая расход топлива. Вода в таком баке может сохранять температуру в течение нескольких дней и применяется как для систем отопления, так и для бытовых нужд. Также могут применяться бойлеры косвенного нагрева, оборудованные как спиралевидными теплообменниками для использования тепловой энергии котла, так и электрическим тэном для нагрева воды в летнее время. Важным элементом обвязки котла является расширительный бак, предназначенный для компенсации излишков воды возникающих в процессе нагревания. Объём бака должен составлять не менее 1/10 общего объёма воды в системе.

На выходе из котла устанавливается группа безопасности, состоящая из манометра, автоматического воздухоотводчика (для предотвращения завоздушивания системы и возникновения воздушных пробок) и предохранительного клапана.
Особенностью твердотопливных котлов является невозможность контролировать подачу топлива, соответственно довольно высока вероятность перегрева. С целью предотвращения перегрева применяется охлаждающий теплообменник. Некоторые модели стальных котлов оснащены им изначально, в остальных случаях он устанавливается на выходе из котла перед системой отопления. При разогреве котла до 95° С срабатывает термостатический клапан и в теплообменник подаётся холодная вода из водопровода или специально предназначенной для этого ёмкости. После охлаждения котла и снижения температуры клапан закрывается.

Другим, более простым, способом борьбы с перегревом является применение сливного клапана. В случае превышения допустимого значения температуры горячая вода перенаправляется в канализацию, а в систему отопления подаётся холодная вода из водопровода.
При установке твердотопливного котла нужно учитывать его инерционность, затухание топлива и снижение температуры происходит постепенно. Учитывая, что за принудительную подачу теплоносителя отвечает циркуляционный насос, должна быть предусмотрена установка аккумуляторной батареи для его бесперебойной работы в случае отключения электрического снабжения. В противном случае неравномерный прогрев различных участков может вывести из строя всю систему отопления.

Эффективная и производительная работа котла во многом зависит от хорошей тяги и правильно рассчитанного и установленного дымохода. При выборе дымохода нужно обратить внимание на его высоту, диаметр, длину разгонного участка и качество утепления трубы. Высота и диаметр трубы рассчитываются исходя из мощности котла, при недостаточной высоте трубы дымовые газы будут плохо вытягиваться, а в худшем случае поступать в обратном направлении, в помещение. Обычно минимальная длина трубы указывается в инструкции к котлу, а диаметр соответствует выходному отверстию котла. Утепление трубы не позволяет дымовым газам остывать слишком быстро, при остывании тяга может ухудшиться. Для изготовления дымоходов применяется преимущественно труба из оцинкованной нержавеющей стали диаметром 120, 150 или 200 мм. Также производятся дымоходные трубы квадратного сечения. Такая труба слабо подвержена коррозии под воздействием атмосферных осадков и конденсата, удобна в сборке и установке, а также имеет привлекательный внешний вид что позволяет устанавливать её по фасаду дома. В нижней части дымохода оборудуется кран для слива конденсата и лючок для прочистки.

По желанию заказчика котлы могут дополнительно оборудоваться системами автоматической подачи топлива из загрузочного бункера. В этом случае может применяться только мелкоразмерное топливо.

Для подключения и обвязки котла могут применяться только металлические трубы (медные, стальные и другие), использование полипропиленовых, металлопластиковых и труб из сшитого полиэтилена недопустимо.

xn——6cdcklga3agac0adveeerahel6btn3c.xn--p1ai

Принцип работы котлов длительного горения на твердом топливе

Тепло в доме и экономия используемого топлива – вот два показателя, которые хотят получить владельцы частных домов, когда дело касается системы отопления. И если отопительный агрегат в доме работает на дровах или угле, то идеальный вариант для этого – так называемые твердотопливные котлы длительного горения. Уже название говорит само за себя.

Всем известно, что обычные дровяные отопительные котлы обладают массой преимуществ. Но есть у них и недостатки. И один из них – быстрое сгорание твердого топлива в топке. То есть, владельцу частного дома приходится периодически проводить закладку дров или угля, перед этим вычищая зольник. Периодичность зависит от типа используемого топлива. К примеру, уголь горит дольше, чем дрова раза в три. Но он добывается не во всех регионах, поэтому чаще всего приходится сталкиваться именно с дровяными котлами.

Принцип работы

В основе принципа работы котлов длительного горения лежит процесс пиролиза. Это разложение любых веществ под действием температуры при минимальной подаче кислорода. По сути, те же дрова или уголь в топочной камере не горят, а тлеют. При этом выделяется так называемый пиролизный газ, который сгорает в дополнительной топке, куда подается определенный объем кислорода.

В начале эксплуатации в первую топочную камеру, где производится закладка топлива, интенсивно подается кислород. Необходимо всю систему хорошо прогреть. После чего подача уменьшается до минимума, и в первой топке начинает работать процесс пиролиза.

Конструкция котла

Любой котел длительного горения состоит из двух камер. В первой тлеют дрова, во второй сжигается пиролизный газ. При этом обе топки выделяют тепловую энергию, поэтому коэффициент полезного действия данного вида оборудования составляет в среднем 85%.

Этот показатель можно регулировать в диапазоне 50-105% в зависимости от настройки режима работы прибора. А точнее сказать, от настройки подачи воздуха (кислорода) в обе камеры сгорания.

Отметим, что обычные твердотопливные котлы и печи работают с эффективностью не более 70%.

Конфигурация и внутреннее устройство

Устройство агрегатов длительного горения может быть разным в чисто конструктивном исполнении. Они могут быть прямоугольного сечения или круглого, топки могут располагаться одна над другой или рядом друг с другом в горизонтальной плоскости.

Зона розжига может быть расположена сверху закладки топлива или снизу, кислород подается сбоку или струйно снизу через специальное трубное устройство с отверстиями.

Разновидности агрегатов

Как и в случае с любым отопительным оборудованием, в основе выбора прибора всегда лежит мощность агрегата. И в этом плане разнообразие немалое.

Котел «Стропува»

Популярным представителем котлов длительного горения является модель «Стропува». У него оригинальная конструкция в виде вертикальной трубы, внутрь которой устанавливается пресс в виде металлического блина. К нему присоединена труба, через которую внутрь агрегата поступает свежий воздух (кислород). Это так называемая телескопическая система. Пресс устанавливается на закладку топлива.

Между стенками корпуса котла и прессом (блином) есть зазор, через который пиролизный газ поступает во вторую часть корпуса печи. Там и происходит его сгорание. Постепенное тление топлива опускает пресс все ниже, при этом зазор между дровами и прессом остается одинаковым. Котел длительного горения

«Стропува» при одной закладке может работать очень долго: на дровах до 70 часов, на угле до семи суток.

Котел «Бубафоня»

Устройство этой модели практически такое же, как и у вышеописанной. Эту конструкцию разработали российские умельцы, немного упростив и усовершенствовав ее. Отличительная черта – это зона горения, которая располагается в нижнем слое топлива. Розжиг производится со стороны зольника, для чего на его нижней поверхности разжигается небольшой костер или устанавливается емкость с жидким топливом.

Есть у двух моделей один очень серьезный недостаток – это сложность правильно подобрать сечение дымохода и грамотно его установить. Не зная законов теплотехники, самостоятельно подобрать сечение трубы будет сложно. Недостаток тяги или ее избыток вредны для корректной работы отопительного прибора.

Поэтому совет – если есть сомнения, что сечение дымохода подобрано неправильно, необходимо на нем установить заслонку. В течение нескольких часов эксплуатации надо выставить ее так, чтобы тяга была оптимальной. Правда, есть способ лучше – это установка биметаллического регулятора тяги. Это автоматический клапан, который работает без электроэнергии.

И второе. Первая часть дымоходной трубы от котла должна быть горизонтальной (минимум 3 м), небольшой уклон возможен, но не очень сильный. Далее можно поднимать его вертикально.

Газогенераторы

Современные твердотопливные котлы длительного горения – это агрегаты, работающие на принципе пиролиза, с дополнительными функциями. Фактически это дровяные печи, изготовленные из металла. Работают они на угле, дровах, пеллетах и прочих твердых видах топлива.

Производители сегодня предлагают отопительные котлы с автоматизированной закладкой. Правда, в этом случае можно использовать пеллеты или уголь мелкой фракции. В конструкцию агрегата добавляется емкость и шнек. Это усложняет ее, делает более объемной, увеличивает вес и цену оборудования, но при этом упрощается до минимума сам процесс подачи топлива в камеру сгорания. К примеру, пеллеты засыпаются в емкость, оттуда шнеком подаются в топку.

Необходимо отметить, что хотя газогенераторы и относятся к категории печей длительного горения, но они не могут похвастаться таким временем горения, как у «Стропува». Максимальный период сгорания топлива в них – 10 часов. После чего придется, если нет автоматизированной закладки, проводить все вручную, не забыв почистить зольник от сажи и пепла.

Преимущества котлов длительного горения

В первую очередь необходимо указать два основных критерия, которые легли в основу высокой популярности этих агрегатов отопления:

  1. Сокращение присутствия человека в процессе эксплуатации и обслуживания.
  2. Увеличение эффективности работы.

Именно второй критерий определяет экономическую сторону. То есть, дровяной отопительный агрегат потребляет минимум топлива, при этом выделяя большое количество тепловой энергии.

Экологичность

К достоинствам можно отнести и тот факт, что котел длительного горения, работающий на дровах и угле, практически не выбрасывает в атмосферу оксидов углерода, которые загрязняют окружающую среду. Все дело в том, что топливо сгорает практически полностью. Пиролизный газ (он же угарный) со всеми частицами топлива сгорает. В атмосферу выбрасывается ничтожное количество вредных веществ.

Плюс ко всему тепловая энергия практически 100% остается внутри агрегата. Ее небольшое количество выходит через дымоход. К тому же температура отходящих газов не превышает +50 °С.

Агрегаты длительного горения и водяное отопление

Все вышеописанные модели – это обычные печи, которые отдают тепло от своего корпуса, тем самым нагревая одно или два помещения (небольшой дом). В этой категории есть модели, которые используются и для водяного отопления. В этом случае конструкция самого агрегата усложняется, но ненамного.

Особенности конструкции

Для нагрева теплоносителя практически во всех моделях для водяной системы отопления устанавливается водяная рубашка. К примеру, котел «Стропува». Его корпус состоит из двух цилиндров, между которыми и движется теплоноситель.

В группе газогенераторов водяная рубашка устанавливается вокруг топочной камеры. Есть модели, в которых вмонтирован теплообменник в виде дополнительной емкости сзади или сбоку топки.

Все котлы этого типа, работающие на отопительную систему дома, обеспечены хорошей теплоизоляцией. Это еще один плюс для сохранения тепла и экономия энергоресурсов.

Отличия моделей

О некоторых конструктивных отличиях уже было написано выше. Но есть и другие особенности.Котлы на твердом топливе длительного горения могут быть одно- или двухконтурными. Изготавливают их из стали или чугуна.

Подача кислорода в топочную камеру может быть естественной или нагнетательной (с помощью установленного вентилятора). С автоматической настройкой температурных режимов или полностью без автоматики. То есть, выбор настолько огромен, что каждый потребитель под свои нужды и требования сегодня без проблем подберет необходимую модель.

x-teplo.ru

Котлы отопления на твердом топливе

Отопление частного дома своими руками сделать не так уж сложно. Сначала нужно решить, какое топливо доступно. В большинстве регионов — твердое. Поэтому при выборе системы отопления для дома в первую очередь имеет смысл обратить внимание на твердотопливные котлы. Их называют твердотопливными по типу используемого источника тепла – дрова, пеллеты, уголь, щепа, брикеты из опилок, соломы, шелухи.

Оглавление

Чем топить

Различия в конструкции современных котлов отопления на твердом топливе как раз таки и определяются тем, что вы будете сжигать. В агрегатах для кускового топлива можно жечь уголь, дрова, брикеты. Пеллетные котлы предназначены для использования пеллетов и только определенного вида. (Пеллеты — прессованные растительные остатки.)

Выбор нужно начинать с анализа доступности видов топлива. В представленной ниже таблице указана теплотворная способность различного топлива.

Топливоккал/кг
Дерево сухое3 450 — 4 150
Пеллеты4500
Уголь-антрацит7 750-8 100
Уголь каменный3 550-6 450
Газ, объемная характеристика:ккал/м3
Природный газ8 350-10 250

Разделите значение теплотворной способности доступных вам видов топлива на цену за кг (или м3 для газа). Топливо с максимальным значением экономически наиболее выгодное.

Как рассчитать мощность твердотопливного котла отопления

Очень упрощенно можно подсчитать так: нужно 1 кВт мощности для обогрева 10м2 общей площади дома при высоте потолков 3м.

Соответственно, для дома площадью 100 мпонадобится агрегат мощностью 10квт/ч.

Если дом не утеплен, эту величину нужно умножить на коэффициент 1,3.

Необходимая автономность

Когда обстоятельства вынуждают надолго покидать дом или вам лень регулярно подбрасывать дровишки, автономность выходит на первый план. Среди твердотопливных лидер по этому показателю котел «тлеющего» горения, но об этом ниже.

Отопительные котлы на твердом топливе — отличия по принципу сжигания топлива

Твердотопливные котлы отопления классического горения

Имеют топку большого размера, сжигание происходит естественным, образом. Конструкция, как правило, имеет датчик контроля температуры теплоносителя с механической регулировкой воздушной заслонки.

Хорош такой агрегат тем, что неприхотлив к качеству и виду топлива. Топить можно дровами, углем, брикетами. Кроме того, из-за простоты конструкции такие отопители достаточно дешевы и просты в эксплуатации.

Недостатков больше:

  • Малое время горения. Одной загрузки хватает максимум на 8 часов работы
  • КПД ниже аналогов из высокотехнологичного оборудования, а значит, придется сжигать больше топлива.
  • Из-за неоптимального процесса горения – повышенная зольность.
  • Трудности автоматизации режимов отопления

Проблема частой загрузки в какой-то степени решается установкой бака-теплоаккумулятора. Это металлическая емкость с хорошей теплоизоляцией. Размер емкости рассчитывается в зависимости от мощности оборудования и емкости отопительной системы.

Главная задача — накапливать и сохранять тепло, пока котел работает, и отдавать его в систему отопления, когда система переходит в спящий режим. Однако, это означает дополнительные расходы на сопутствующее оборудование, потенциальная опасность поломки, бюджет на обслуживание и т.п.

Длительного горения

Твердотопливный котел длительного горения лишен таких недостатков. Такие отопительные котлы на твердом топливе можно разделить на пиролизные и «тлеющие».

Пиролизные котлы

Конструкция имеет две камеры. Сначала топливо горит в условиях недостатка кислорода. Под действием высоких температур выделяется древесный газ (точнее смесь газов водорода, метана, пропана, угарного газа). Процесс называется пиролиз. Во второй камере смесь сжигается в условиях избытка кислорода. КПД таких систем достигает 90%. Загрузки хватает на горение до 12 часов. Всё выгорает, практически, без остатка, поэтому зола выгружается раз в несколько дней. Средний расход топлива 11 кг за 24 часа на 100 мобщей площади дома. При этом нужно 2-3 закладки в сутки. Для небольших коттеджей оптимальный вариант.

Достоинства:

  • можно «скармливать» различные виды твердого топлива – дрова, брикеты, уголь,
  •  высокие возможности автоматизации контроля режимов горения
  •  поддержание заданной температуры теплоносителя
Твердотопливные котлы отопления «тлеющего» типа

В «тлеющем» варианте процесс горения идет сверху вниз, как свечка. Водяная рубашка встроена по всему периметру агрегата. Большой объем загрузочной камеры (у некоторых моделей свыше 100л) позволяет не заглядывать в котельную несколько суток. По стоимости такие системы сопоставимы или даже дешевле пиролизных, но предъявляют более высокие требования к качеству топлива – влажность не выше 15%. Если это уголь, то высокого качества.

И пиролизные и тлеющие котлы чувствительны к содержанию смолы в сжигаемом материале. Игнорирование этой особенности приводит к частым чисткам и риску выхода из строя автоматики.

Газ или дрова, или еще раз о выборе источника тепла

Современные газовые котлы при прочих равных условиях наиболее комфортны и технологичны. Но для корректного сравнения с твердотопливными нужно считать:

  •  Стоимость проекта и всех согласований
  •  Стоимость работ по прокладке труб от ближайшей магистрали
  •  Стоимость килокалории тепла и эксплуатационных расходов
  •  Стоимость топлива за срок эксплуатации

Даже если отопление частного дома делать своими руками, установка газового котла обойдется как минимум в 1,5 раза дороже твердотопливного. Явным преимуществом газового котла является автономность, твердотопливного – низкая цена эксплуатации и безопасность. Компромиссным вариантом могут быть комбинированные котлы отопления. Они могут сжигать разные типы топлива без переналадки. Дрова нагревают помещение, газ — поддерживает нужную температуру от затухания до следующей загрузки.

Обвязка твердотопливного котла

Часто применяют самый простой вариант обвязки – гравитационный (самотеком). Это самый дешевый, но не самый эффективный вариант. Медленная скорость циркуляции снижает тепловую мощность системы. Поэтому, лучше ставить циркуляционные насосы. Самотечная схема обвязки требует толстых труб, тщательного расчета уклонов и выглядит не эстетично. Прошлый век.

Система отопления с принудительной циркуляцией обязательна для высокотехнологичных котлов, а также в случае многоконтурной разводки.

Дымоход

Современные котлы максимум тепла отдают теплоносителю, и-за этого температура «выхлопа» может колебаться в пределах от 800 С и чуть выше. Поэтому, дымоход для твердотопливного котла можно изготовить из металла, не особо переживая за быструю коррозию. Для дымохода лучше подходит труба круглого сечения. Любое другое вызывает завихрения и ухудшает тягу.


 Загрузка …

Рекомендуем прочесть!

moikotly.ru

видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности твердотопливных изделий, цена, фото

Линии природного газа на сегодняшний день подходят лишь к небольшому количеству населенных пунктах, если говорить о ситуации в стране в целом. Во многих случаях основными источниками обогрева дачных и жилых строений являются котлы отопления длительного горения на твердом топливе. Они дают возможность обеспечить теплом любые строения, независимо от места их расположения.

На фото представлен котел, способный сжигать топливо длительное время.

Достоинства конструкций

Современная продукция для нагрева теплоносителя в системах загородных и жилых домов путем сжигания дров, угля и растительных волокон относится к категории инновационных. Применяя доступное топливо, цена которого сравнительно невысока, можно значительно сократить затраты на отопление.

Основные плюсы изделий представлены ниже:

  • Процесс горения успешно поддается регулировке, которая осуществляется путем перекрытия и подачи воздуха.
  • Высокий уровень автоматизации обеспечивается благодаря пульту управления, предоставляющему возможность настраивать температурный режим.
  • Полная автономность устройств позволяет производить эксплуатацию в самых разных условиях.
  • Возможность инсталляции своими руками является еще одним шагом к экономии денежных средств.
  • В связи с особым принципом работы в подобных системах откладывается относительно малое количество золы и сажи.

Наиболее эффективные устройства.

Дополнение!
Современные котлы отопления длительного горения на дровах способны функционировать после одной закладки до 70 часов.
В случае с углем этот срок увеличивается до 7 суток.

Принцип работы

В основе функционирования устройств, способных продолжительное время сжигать топливо, лежит довольно простой принцип. Содержимое топки прогорает сверху вниз. Непосредственно перед подачей в отделение с пламенем потоки воздуха нагреваются, после чего попадают прямо в камеру с высокой температурой. Нижние слои при этом не затрагиваются.

Устройство котла верхнего горения.

Далее предлагается изучить некоторые особенности, которыми обладают твердотопливные котлы длительного горения на угле, дровах или любом другом органическом топливе.

  • Данные приборы не содержат колосника и зольника, а снизу находится только глухой поддон.
  • Топка обладает цилиндрической формой. В нее непосредственно сверху подается воздух.
  • На входе в камеру для дожигания имеется устройство, регулирующее тягу. Оно функционирует за счет определения теплового расширения.
  • Благодаря подвижности распределителя воздуха при закладке топлива происходит горения верхних слоев.

Примечание!
В зоне подачи воздуха осуществляется частичное окисление продуктов сгорания.
Они вместе с золой попадают в верхнее отделение топки, которое ограждено массивным диском из металла.

Материалы изготовления

Процесс производства котлов, предназначенных для длительного сжигания твердого топлива, достаточно сложен. В качестве основного материала используется чугун либо сталь, ведь только с их помощью можно добиться необходимых прочностных характеристик.

Так выглядит продукция из чугуна.

Чугунные изделия

Срок службы таких агрегатов при правильной эксплуатации очень велик, что связано с высокой стойкостью к коррозии и термическим воздействиям. Оба пункта очень важны, так как устройству все время приходится контактировать с открытым пламенем и переносить воздействия конденсата. (См. также статью Котлы отопления на дровах: особенности.)

Стальные приборы

Особой популярностью пользуются котлы, изготовленные из стали. Они производятся методом сварки отдельных элементов. В отличие от предыдущих аналогов, данные изделия обладают легким весом, а это упрощает процесс транспортировки и окончательной инсталляции.

Демонстрируются изделия из стали.

Способы классификации

Существует разделение на категории по видам топлива. Устройства могут работать непосредственно на дровах, угле или пеллетах, представляющих собой спрессованные отходы деревообработки. Универсальные котлы могут функционировать на разном топливе.

Другой вариант заключается в классификации по функциональным возможностям. Таким образом, можно выделить одноконтурные и двухконтурные изделия. В первом случае осуществляется только отопление помещений, а в другом – и нагрев воды для хозяйственных нужд.

Учитывается также количество камер сгорания. Конструкции с одной топкой требуют перенастройки при использовании разных видов топлива. Аналоги с двумя камерами позволяют избежать этого процесса. Кроме того, они в любом случае являются более эффективными.

Классифицируются устройства и по методу загрузки. Бытовые модели обычно предполагают наличие ручной закладки топлива. В промышленности активно применяются автоматизированные котлы отопления, работающие на пеллетах. Расход горючего легко поддается регулировке.

Рекомендации по эксплуатации

  • Если прибор находится в рабочем состоянии, то легковоспламеняющиеся предметы следует располагать на расстоянии не менее 25 см.
  • Нельзя осуществлять растапливание при помощи солярки, бензина, керосина, глянцевой бумаги и других материалов, содержащих вредные вещества.
  • Необходимо производить регулярный осмотр технического состояния оборудования, чтобы своевременно устранить неполадки.
  • Загружать в камеру сгорания необходимо только максимально просушенное топливо, иначе КПД будет значительно снижен.

Варианты расположения дымохода.

В качестве заключения

Инструкция была приведена для того, чтобы дать полное представление о том, что представляют собой отопительные котлы длительного горения на дровах, угле и других видах твердого топлива. Во многих уголках нашей страны они будут актуальны, так как газовые магистрали и электрические сети развиты не очень хорошо. Для детального ознакомления с продукцией прилагается специальное видео.

gidroguru.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *