Одним из распространенных видов отопительных котлов на сегодняшний день являются твердотопливные котлы. Название их говорит само за себя. Для сгорания в них используются твердые виды топлива. Что подразумевается под понятием твердые виды топлива? Это уголь, дрова (хворост, обрезь), торф, специальные пеллеты - спрессованные брикеты из гранул, как правило полученных из древесных отходов пиломатериалов, соломы, или из торфа.
Вид топлива выбирается исходя соображений доступности его в конкретной местности. Как правило, такие котлы устанавливают, там, где нет возможности подвести газ. По своей цене твердое топливо находится между газом и электроэнергией. Но, иногда, в некоторых ситуациях оно бывает дешевле их. В любом случае, доля котлов такого типа, находящихся в работе, довольна велика. Рассмотрим их устройство и особенности.
Виды твердотопливных котлов
Не смотря на кажущуюся простоту, существует несколько видов и типов таких котлов. Перечислим их.
- Твердотопливные котлы с ручной загрузкой топлива.
- Твердотопливные котлы с автоматической загрузкой топлива (автоматические котлы).
- Отдельная группа - отопительные печи .
В свою очередь котлы из первой группы подразделяются на три основных типа:
- традиционные классические котлы;
- котлы, использующие реакцию пиролиза - пиролизные котлы ;
- котлы длительного горения.
Также данные котлы, как и все другие, могут быть энергозависимыми или энергонезависимыми . Обычно энергозависимость заключается в электрическом розжиге , различных приборах автоматики и безопасности, и, еще реже, в оснащении котлов вытяжными (дутьевыми) вентиляторами, а также в установке насосов в конструкцию котла.
Котлы могут быть и одноконтурными, и двухконтурными. Мощность бытовых твердотопливных котлов варьируется в среднем от 5 до 80 кВт в зависимости от их конструкции и количества нагреваемых секций теплообменника. Обычно при использовании угля и кокса в качестве топлива достигается наибольшая мощность.
Конструктивные особенности
Традиционный твердотопливный котел по своей сути - любая печь со встроенной емкостью и присоединенным к ней контуром циркуляции воды. Данная конструкция давно используется и в частных домах и в небольших кочегарках предприятий. Надо сказать, что зачастую применяются и вполне неплохо работают самодельные твердотопливные котлы , использующие уголь и дрова. Другими словами, принцип таков - нагрев воды в теплообменнике (нижней части контура циркуляции), достигаемый с помощью сжигания твердого топлива. Причем форма и размер самого теплообменника могут быть разнообразны, а изготавливаются они обычно из стали или чугуна. Вторые более хрупкие, но более долговечные и эффективные - ведь чугун более инерционен, чем сталь.
Как правило, в контуре циркуляции должен быть открытый расширительный бачок . Обусловлено это тем, что у большинства традиционных твердотопливных котлов используется естественная циркуляция воды в контуре. Иногда контур дорабатывается - в него устанавливается насос для поддержания давления и лучшей циркуляции воды.
Сегодня производство твердотопливных котлов поставлено на поток. Выпускаются котлы различных мощностей, форм и размеров. Котлы промышленного изготовления обычно имеют вид металлического цилиндра или прямоугольника , спереди у которых находится топочная дверца, органы управления и датчик температуры (режима) и давления, сзади или сверху - выводы контура отопления, дымоход и выводы для электросети. Существует и ряд универсальных моделей, которые помимо твердого топлива, могут работать и на других видах топлива - электричестве и газе.
Пиролизные (газогенераторные) котлы требуют отдельного разговора, поэтому их мы рассмотрим в отдельной статье.
Одни котлы могут устанавливаться отдельно, другие предназначены для встройки в кирпичную обмуровку. Следует заметить, что расположение котла в кирпичной или каменной кладке увеличивает инерционность обогрева самого помещения , в которой он установлен - камень дольше нагревается, но и дольше остывает. Конечно, это редко имеет значение, ведь к котлу присоединен контур отопления и все комнаты хорошо обогреваются, а сам котел обычно устанавливают в небольшом подсобном или специальном помещении.
Большинство твердотопливных котлов боятся перегрева , поэтому часто за ними нужен более внимательный уход при эксплуатации. Обусловлено это невозможностью их моментальной остановки и большой инерционностью. Часто котлы оборудуются элементами защиты от перегрева. Она может быть двух типов. Первый тип сводится к добавлению холодной воды в теплообменник через термоклапан, получающий сигнал от термодатчика. Второй тип сводится к установке так называемой «буферной» емкости на выходе из котла (конструктивно может быть и встроенной в котле), где перегретая вода смешивается с водой более низкой температуры. Существует еще один вид защиты, но он применяется редко - организация слива перегретой жидкости из системы . Такой вид в большей степени защищает саму отопительную систему, а не котел.
Автоматизация работы котлов
Конечно, вся функциональная автоматика требует постоянного наличия электричества. Поэтому такие котлы автоматически относятся к энергозависимым .
Также к устройствам автоматика можно отнести возможность переворота решеток колосников и очистки зольника. Реализуется это с помощью механических устройств. Обычно такие механизмы ставятся в стальных котлах.
Котлы, оснащенные системами автоматики, так и называются - автоматическими . В эксплуатации они долгое время не требуют для работы присутствия человека. Но, какими бы они не были, загружать топливо в предварительный бункер все-таки нужно, хотя бы раз неделю или месяц.
Достоинства и недостатки
К плюсам можно отнести следующие факторы:
- Простота конструкции и обслуживания.
- Доступность и относительная дешевизна топлива.
- Высокая инерционность : котел дольше находится в состоянии нагрева и сильнее обогревает помещение.
- Многие модели являются энергонезависимыми .
Минусы данных котлов
- Необходимость периодической чистки зольника и топки, а также ее загрузки топливом.
- Необходимость соблюдения правил безопасности при обращении с огнем и горячими деталями котла.
- Зависимость работы от уровня и давления воды в системе - в результате порой существует возможность перегрева при малом уровне . Исходя из этого - требование наличия расширительного бака и периодическая доливка воды. Во избежание отложений вода должна быть пропущенной через фильтр.
- Более низкий КПД , чем у других типов котлов (50−85% против 85−95% у газовых).
- Высокая инерционность при работе: для самого котла это минус - возможность перегрева.
- Трудная регулировка режима обогрева, из-за большой инерционности.
Исходя из всего вышеизложенного видно - у твердотопливных котлов, как и у всех других, имеются положительные и отрицательные стороны.
От автора. Пришлось мне как-то 1,5−2 года поработать кочегаром-истопником на самодельном мощном котле, замурованном в кирпич. Котел работал на дровах больших размеров (1−1,5 метра длиной) и угле. Обогревал он два автомобильных гаража на 3−6 больших грузовиков каждый и небольшой двухэтажный административный пристрой к одному из них. Что напрягало - постоянная каждодневная чистка от золы и шлака, и невозможность точно держать нужную температуру даже при качественном топливе. А некачественное (отсыревшее) топливо постоянно приходилось смачивать отработанным машинным маслом.
Жить в загородном доме, вдали от шума и выхлопных газов, мечта многих городских жителей. Но, приобретя участок под строительство или готовый коттедж, необходимо позаботится на только о строительстве и ремонте дома, а и о создания в нем комфорта. Первое, что приходит на ум, это комфортная температура внутри помещения в холодное время года. За городом об этом придется позаботится самостоятельно, ведь на центральное отопление не приходится рассчитывать.
Если раньше помещения отапливали с помощью печей, топливом для которых служили дрова и уголь, то сейчас их можно заменить на твердотопливные котлы длительного горения.
Некоторые сведения о твердотопливных котлах длительного горения
В качестве топлива можно использовать горючие сланцы, торф, дрова, но наиболее эффективна работа такого оборудования на каменном угле. При таком топливе КПД котла может достигать 90%.Твердотопливные котлы выпускаются двух типов: одно- и двухконтурные. Одноконтурные котлы имеют простейшую конструкцию. Основными компонентами такого оборудования является топка, куда подается топливо и теплообменник, через который проходит теплоноситель и нагревается продуктами сгорания. Двухконтурные котлы предназначены как для отопления так и для подогрева холодной воды на нужды горячего водоснабжения. Такие котлы бывают двух типов: со встроенным бойлером и со встроенным теплообменником. Наиболее экономичным вариантом является установка двухконтурного котлоагрегата со встроенным бойлером. Такое оборудование обеспечивает равномерный прогрев помещения и постоянную температуру горячей воды.
Плюсы установки твердотопливного котла:
- стоимость оборудования невысока, также затраты на его обслуживания достаточно демократичны;
- простота эксплуатации;
- большой межремонтный интервал и надежность работы оборудования;
- применение дров, пеллет, угля в качестве источника энергии;
- высокий КПД и экономичность работы;
- простота монтажа. Даже не имея особых навыков и инструментов владелец сможет самостоятельно смонтировать оборудование.
- для эффективного сжигания топливо перед подачей в топку необходимо просушить и соответственно должно быть выделено место под его хранение;
- котельное оборудование занимает много места и устанавливать его нужно в отдельном помещении;
- трудности точного регулирования температуры горячей воды;
- топливо в топку подается вручную.
Классификация твердотопливных котлов длительного горения
Котлы различаются по способу сжигания топлива, виду топлива и зависимости от энергии.В основном популярны котлы с обычным методом сжигания топлива. Твердое топливо вручную или при помощи механических приспособлений подается в топку, где оно сгорает и выделяет определенное количество теплоты. Но прогресс не стоит на месте. Уже изобретены и используются котлы с пиролизным способом сгорания топлива. Принцип работы такого оборудования состоит в следующем. Твердое топливо, например, дрова вносятся в предтопочное пространство. Там они сгорают и в результате этого выделяется древесный газ, который подается на горелочное устройство. Там древесный газ смешивается с воздухом и происходит процесс горения. Такие котлы отличаются высокой экономичностью. В процессе горения не образуется зола, которая потом оседает на стенках теплообменника и снижает теплопроводность. Стоимость каких котлов достаточно высока, но срок окупаемости короткий.
В качестве топлива может использоваться как прессованные отходы древесины, так и более традиционные виды топлива: антрацит, каменный уголь или дрова. Сейчас стали популярны модели котлов, которые могут работать на любом виде топлива, так и на нескольких одновременно. Это перспективное направления развития котельного оборудования.
Котлы бывают как не энергозависимыми, так и энергозависимыми. Основным компонентом котла, потребляющим электрическую энергию, является автоматика безопасности и регулирования. В случае отсутствия электроэнергии происходит ее срабатывание и оборудование выключается.
Выбор твердотопливного котла.
Для того чтобы обеспечить качественное отопление и горячую воду, а также создать комфортные условия в помещении нужно ответственно подойти к выбору котельного оборудования. Экономить на приобретении котла не стоит. Но следует знать что не оказывает решающего значения на качество теплоснабжения, а какой элемент должен быть обязательно.
Важно, чтобы оборудование было подобрано правильно и его мощность соответствовала нагрузке помещения. Также при выборе нужно определиться на каком виде топлива будет работать котел. Наиболее распространенное твердое топливо, для обогрева помещений, это дрова и уголь. Такое топливо имеет хорошее значение величины теплоты сгорания и стоимость его доступна. Кроме того при работе на дровах или угле коэффициент полезного действия котла достигает почти 90%. Загружать топливо необходимо примерно раз в 12 часов, чтобы обеспечить достаточную температуру воздуха.
Котлы работающие на пеллетах также широко распространены. Так как пеллеты по сути представляют прессованные отходы деревообрабатывающей и сельской промышленности, то и котлы целесообразно устанавливать в местах, максимально доступных к производству этого топлива. Преимуществом такого вида топлива является, то что оно сграет практически полностью, не образуя золы. При этом достаточно загружать порцию топлива примерно раз в 4-5 часов, чтобы температура в помещении соответствовала нормативам.
Экономически обоснованным будет установка котла работающего на щепе, если такой вид топлива производится в непосредственной близости. В основном такие котлы используют предприятия деревообрабатывающей промышленности, у которых такой вид топлива всегда в наличии.
Приобретая котел, необходимо обратить внимание на материал, из которого он сделан. Современные котлы длительного горения в основном изготавливают из чугуна или стали. Основным достоинством чугунного котла является его срок эксплуатации. По данным заводов-изготовителей он может достигать 50 лет. Но при этом такие котлы имеют ряд недостатков. Первый недостаток, это форма теплообменника. В чугунных котлах он имеет неудачную форму, которая приводит к неравномерному нагреву теплоносителя и возникновению «мертвых зон». В свою очередь теплоноситель в этих зонах при значительном понижении температур может замерзнуть и труба теплообменника лопнет. Чугунные котлы практически не ремонтируются. Для того, чтобы он продолжил свою работу необходима полная замена узла, вышедшего из строя. Это требует дополнительных финансовых вложений.
В стальных котлах установлен теплообменник, позволяющий сделать работу котла максимально эффективной. Согласно паспортным характеристикам КПД стальных котлов составляет 89-90%. Кроме того ремонт такого котла не займет много времени. После обнаружении течи, достаточно пригласить сварщика, который за несколько минут заварит ее.
Для того, чтобы обеспечить качественное теплоснабжение дома, вместе с котлом стоит установить циркуляционный насос. Но тут же возникает вопрос о том как обеспечить его постоянную работу и избежать отключение электроэнергии. Самым надежным способом будет установка дополнительного источника питания для котла и насоса. Также можно приобрести котел с возможностью отключения автоматического регулирования и перехода на ручной режим работы. Тогда циркуляция будет происходить за счет разницы температур и даже при отсутствии электроэнергии в доме будет тепло.
Эксплуатация твердотопливных котлов длительного горения
Современные котлы работающие на твердом топливе довольно просты в эксплуатации. Также они оснащены автоматикой регулирования, которая поддерживает температуру теплоносителя на заданном уровне. Регулировка осуществляется следующим образом: датчик температуры передает сигнал на блок управления. Если температура снизилась ниже допустимой величины, то включается вентилятор, который подает дополнительное количество воздуха в топку. Вследствие этого твердое топливо разгорается и температура повышается. Когда температура достигает нужной величины, вентилятор отключается.Для того, чтобы температура была постоянной необходимо периодически шевелить слой топлива для того, чтобы оно не закоксовывалось. Особенно это касается угля плохого качества. Можно пойти другим путем, укладывать несколько видов топлива слоями. Например, слой пеллетов, потом дрова и верхний слой каменный уголь. В этом случае коксования можно будет избежать.
При пуске вновь смонтированного оборудования в работу необходимо прогреть систему отопления, дымоход и сам котел. Это потребует дополнительного расхода топлива, зато позволит избежать некоторых проблем в процессе эксплуатации, таких как слабая тяга или образование конденсата на деталях оборудования.
В процессе эксплуатации необходимо будет удалять золу из топки. Периодичность этого зависит от вида топлива. Если топливом служат дрова, то они сгорают практически полностью, а их остатки просто осыпаются в зольник. Уголь имеет свойство спекаться и удалить его с топки немного сложнее, но это компенсируется частотой загрузки угля. Для поддержания температуры достаточно выполнять загрузку лишь дважды в сутки.
Если движение теплоносителя осуществляется только при помощи циркуляционного насоса и переход на естественную циркуляцию не предусмотрен, главное уберечь детали котла от размерзаний в случаях отключения электроэнергии и остановки насоса. Для этого необходимо качественно выполнить изоляцию участков системы, которые находятся на улице. При длительном отсутствии электроэнергии необходимо слить воду с системы.
Производители твердотопливных котлов
Уже несколько десятилетий на рынке технологического оборудования представлены котлы фирмы Виадрус . Эти котлы представлены широким модельным рядом котлов различной мощности. Конструкция и оснащение позволяют использовать его как для отопления небольшого жилого дома, так и промышленного помещения. Оборудование выполнено из прочного чугуна, что гарантирует его качественную работу длительное время.Котлы «Очаг» зарекомендовали себя надежным оборудованием, которое легко и просто эксплуатировать. Он выполнен из закаленной стали, толщиной 5 миллиметров и оснащен вентилятором и циркуляционным насосом. При работе на нем в качестве топлива можно использовать как дрова, так и уголь.
Применение твердотопливных котлов длительного горения для отопления и подогрева воды является прекрасной альтернативой котлам на газообразном топливе на фоне растущих цен на природный газ.
Данная статья будет являть собой своеобразную информационную страницу, в которой приведена классификация твердотопливных котлов с ручной загрузкой топлива по различным параметрам. К каждому типу классификации дано краткое пояснение, а детальному описанию будут посвящены отдельные обзорные статьи.
Если рассматривать многообразие котельной техники (газовые, электрические, твердотопливные котлы), то именно твердотопливные котлы имеют наибольшее количество разновидностей. Каждая разновидность или их группа может быть определяющей для покупателя при выборе котла отопления. Мы постараемся по возможности охватить максимальное количество характеристик котлов, являющихся на наш взгляд основными.
Классификация твердотопливных котлов с ручной загрузкой.
1. Материал теплообменника: сталь, чугун.
Большинство котлов на твердом топливе изготовлено именно из стали . Основное преимущество стали ― малая инерционность (быстрый выход котла в режим необходимой мощности). Недостаток ― подверженность низкотемпературной коррозии,для избежания чего необходимо поддерживать стабильную температуру на возвратном патрубке котла не менее 55-60С. Стальной котел ― это моноблочная конструкция во множестве вариантов изготовления, о чем речь пойдет ниже.
Чугунные котлы являют собой наборные конструкции из определенного количества чугунных секций. Как правило линейка котлов определенного производителя имеет одинаковые размеры по высоте и ширине, и отличается лишь по глубине котлов, в зависимости от количества секций. Преимущество чугуна ― длительный срок эксплуатации (при нормальных условиях), устойчивость к низким температурам теплоносителя и сравнительно высокому давлению в отопительных системах. Недостатки ― более низкий КПД (обусловленный большей тепловой инерционностью), разрушение секций из-за резких перепадов температур (например, при подпитке системы с разогретым котла холодной водой) Причем, стоимость замены одной секции часто составляет чуть ли не пол-стоимости котла.
2. Тип камеры сгорания: с обьемным горением, нижним горением (шахтные котлы), пиролизным горением (двухкамерные котлы), верхним горением.
Данная классификация охватывает практически весь модельный ряд твердотопливных котлов, за редким исключеним. Параметры способа сжигания топлива и конструкции топочной камеры являются определяющими для показателя эффективности (экономичности) котла.
Твердотопливные котлы с обьемным горением топлива ― наиболее представленные на отопительном рынке. К данным котлам относятся практически все чугунные котлы, подавляющее большинство стальных котлов. Их преимущества ― относительно невысокая цена, возможность работы на любом виде кускового твердого топлива. Недостаток ― относительно небольшой КПД (особенно при работе на дровах, из-за механического и химического недожега, при работе в режиме неполной мощности). Такие котлы рекомендуется использовать вместе с аккумуляционными емкостями для функционирования с максимально возможной эфективностью.
Котлы нижнего горения (или шахтные котлы) . Название "шахтный котел" в основном применяют для котлов на дровах, в которых горит не весь слой топлива, а только его нижняя часть. Дымовые газы, образующиеся при сгорании древесины проходят сквозь газовый патрубок и, смешиваясь со вторичным воздухом, сгорают в камере дожига. Камера дожига футерована для обеспечения высокой температуры горения. Далее продукты сгорания проходят сквозь конвекционный канал, отдавая тепловую энергию. Шахтные дровяные котлы стальные, оборудованны достаточно вместительными камерами загрузки топлива, что обеспечивает длительное время горения закладки. Такие котлы имеют высокий показатель КПД (не менее 80%), стабильный в широком диапазоне регулировки мощности. Шахтные котлы ― энергонезависимы, их удобно загружать топливом (верхняя и передняя загрузка)
Так же существуют угольно-дровянные шахтные котлы. В таких котлах древесина сгорает снизу, а уголь ― сверху (методом отгорания), соответственно направление циркуляции дымовых газов при работе на угле и дровах отличается. В угольно-дровянных котлах колосники подвижные, для срезания "коржей", которые могут образовыватся при горении угольного топлива.
Недостатками шахтных котлов являются: 1. Относительно высокая цена (особенно у котлов на дровах) из-за высокой технологичности и металлоекости изделий. 2. Возможное "зависание" кусков древесины в топке.
Пиролизные котлы. Котлы, работающие на дровах. Конструктивно состоят из 2-х камер ― верхней загрузочной, в которой происходит горение древесины, и нижней камеры сжигания дымовых газов, которые попадают туда из верхней камеры через специальную газовую форсунку. Обе камеры футерованные шамотным материалом для качественного сжигания древесины, и дожига образующихся горючих элементов. Пиролизные котлы оборудованы дымососом с частотным регулированием оборотов, электронным управляющим контроллером. Данные котлы характеризует высокий показатель КПД, качественное конструктивное изготовление, высокая металлоемкость, детальная регулировка параметров работы. Недостатки: очень высокая цена, энергозависимость и возможность применения только древесины в качестве топлива.
Котлы верхнего горения. Котлы, имеющие вертикальную, цилиндрическую конструкцию, с очень вместительной загрузочной камерой. Горение в них происходит сверху вниз, и в процессе горения участвует небольшой слой топлива. Такие котлы в последнее время вошли в моду, благодаря именно параметру обьема топочной камеры, что обеспечивает большую длительность работы на разовой закладке. Однако, на наш взгляд заявленные характеристики котлов верхнего горения по КПД несколько завышенны, да и бросается в глаза то, что площадь поверхности теплообмена в них меняется по мере сгорания закладки. И возникает вопрос в какой промежуток времени такой котел выдает паспортную мощность.
3. Вид используемого топлива: угольные котлы, дровяные котлы (котлы на дровах), комбинированные котлы (угольно-дровяные).
При описании характеристик твердотопливных котлов в технической документации всегда указаны такие данные, как "основное топливо" и "допустимое к использованию топливо". Что это значит?
Основное топливо ― это тот тип твердого топлива, при котором котел в процессе эксплуатации подтверждает свои заявленные характеристики по КПД. Допустимое топливо ― возможное к применению, но приводящее к снижению эффективности его сжигания. Рассмотрим на следующих примерах:
Угольные котлы. Котлы на твердом топливе, в которых основным топливом является каменный уголь. Если смотреть глобально, то угольными котлами является чуть ли не 90% котлов, предлагаемых в Украине. Все котлы с обьемным горением (чугунные и стальные) и часть шахтных котлов подразумевают предпочтение к использованию угля. Котлы обьемного горения сконструированны прежде всего под снятие теплового излучения от горения угля, в таких котлах отстутствует футеровка и качественных дожиг печных газов, а во многих моделях конвекционные канали теплопередачи являются простейшими (двухходовыми). Соответственно КПД данных котлов при использовании дров оставляет желать лучшего, но дрова как топливо допустимы к использованию. При выборе таких котлов под дрова в первую очередь необходимо смотреть на обьем камеры сгорания, чем она больше, тем меньше подходов к котлу для дозагрузки.
Дровяные котлы. Их всего 2 типа: вышеуказанные шахтные и пиролизные. Дрова в таких котлах сжигаются качественно благодаря наличию футеровки (поддерживает высокую температуру в топке и обеспечивает качественное разложение древесины на горючие газы) и дожига этих газов. Котлы под дрова в своем большинстве имеют вместительные камеры сгорания. Конструктивно такие котлы сложнее угольных и, соответственно, дороже. Применение каменного угля в них не возможно из-за большого количества шлака, который будет закрывать поток газов через форсунку "пиролизника", или газовое окно шахтного котла.
Комбинированные котлы. Данный термин, как правило, применяется:
- К котлам любого типа, у которых есть возможность установки горелки под пеллеты для автоматической подачи. Такие котлы являются реально многотопливными, и на отопительном рынке на сегодня их представлено очень много.
- К шахтным котлам, работающим на дровах и угле.
- К угольным котлам обьемного горения, что, на наш взгляд, не коректно, поскольку, как указывалось выше, эффективность сжигания дров в таких котлах достаточно посредственная.
4. Тип управления: механическое, электронное, комбинированное.
Механическое управление процессом горения в котлах на твердом топливе осуществляется терморегулятором с рычагом и цепочкой , открывающей или прикрывающей воздушную заслонку котла, в зависимости от достижения заданной на регуляторе температуры. При всех критических отзывах и сомнениях касаемо данных регуляторов Мы все равно утверждаем, что котлы с ними работают достаточно корректно в том числе энергонезависимые дровяные шахтные котлы. А на "всеядных" котлах их используют повсевместно.
Электронное управление подразумевает использование нагнетательного вентилятора поддува (или дымососа), управляющегося котловым контроллером с комплектом температурных датчиков. Такое решение актуально:
- При использовании каменного угля с высокой карбонной составляющей (например-антрацита), который трудно разжигается. Особенно при использовании в угольных котлах с глубокой топкой, когда вентилятор необходим для продува всего слоя угля.
- Для постоянной эксплуатации котла в режиме максимальной мощности. В таком режиме котел работает со стабильно высоким КПД. Работа в данном случае должна происходить по старт/стопному принципу, наиболее оптимальному для котла.
- Для обеспечения многофункциональности ― котловые контроллеры многих производителей имеют возможность отслеживать работу водонагревателя ГВС, работать в паре с внешними термостатами, программировать свою работу в различных часовых интервалах и т п.
Пиролизные котлы,за редким исключением,все энергозависимы, поскольку оборудованны дымососами и контроллерами, а некоторые модели ― электророзжигом.
Недостатком использования электроники является, само собой, энергозависимость. Хотя во многих котлах возможно комбинированное управление (в конструкции присутствует патрубок под терморегулятор и посадочное "гнездо" под вентилятор).
5. Место сжигания топлива: чугунные колосники, стальная водотрубная решетка.
В статье про бытовые твердотопливные котлы "КОЛВИ" мы уже упоминали про преимущества и недостатки каждой конструкции колосников. Классические чугунные колосники со временем деформируются, и, естественно, требуют периодической замены. Однако они имеют преимущество в обеспечении более-менее стабильного температурного режима в топке, выступая катализатором тепла. Для использования дров чугунный колосник ― оптимальный вариант. А для сжигания угля многие производители применяют подвижные колосники , позволяющие подрезание шлака, что, согласитесь, очень удобно.
В свою очередь, водотрубные решетки ― достаточно надежная конструкция, однако вода, проходящая через них, понижает температуру в камере сгорания, что ухудшает качество сжигания дерева. Для угля это не столь критично, но следует учитывать два момента:
а) Фракция угля должна быть такой, которая не будет просыпатся в зольник не сгоревшей,
б) Водотрубная решетка должна быть оборудована приспособлениями для срезания шлака и спекшегося угля, например в виде рычага с зубьями. Кстати, не все производители котлов с водонаполненными решетками обращают на пункт б) внимание.
6. Наличие полезных дополнительных функций
Котлы на твердом топливе помимо приведенных выше могут иметь дополнительные функциональные особенности, благоприятно влияющие на комфорт и безопасность эксплуатации:
- Система аварийного охлаждения. Многие твердотопливные котлы оборудованы встроенными металлическими змеевиками, через которые проходит вода, охлаждающая котел при аварийном закипании теплоносителя. Однако такой способ охлаждения не всегда действенный, требует наличия дополнительных управляющих устройств. Наконец, существуют альтернативные способы защиты котла и системы отопления от перегрева.
- Обьемная камера сгорания, позволяющая котлу длительную работу на разовой загрузке топлива.
- Многоходовая конвекционная часть. Котлы одинакового типа могут имет 2-х, 3-х или более ходовую систему циркуляции дымогазов. Чем их больше, тем лучше теплосьем. Особенно при использовании древесины.
- Футерованная камера дожига горючих газов. Существуют котлы, формально не попадающие под указанную классификацию (пиролизные, шахтные), однако имеющие футеровку камеры сжигания. Много котлов производится с подачей вторичного воздуха через загрузочные дверцы в верхнюю часть топочного пространства, однако у Нас существуют сомнения относительно эффективности подобной конструкции. Отсутствие футеровки в таком случае приводит к банальному разбавлению газов воздухом без эффекта сжигания и получения тепла.
- Удобство очистки топки и теплообменных поверхностей от нагара. Наличие в комплекте поставки к котлу приспособлений для такого обслуживания.
- Наличие у поставщика котла необходимых запасных и комплектующих частей, а так же квалифицированного персонала, обслуживающего, настраивающего и ремонтирующего котлы. На этот пункт советуем обратить особое внимание!!!
Таким образом, Мы перечислили основные, по Нашему мнению, технико-эксплуатационные разновидности твердотопливных котлов, перечислили критерии, по которым можно определить выбор необходимого продукта. Безусловно, видов твердотопливных котлов очень много и для полного их описания необходима статья обьемом с дипломную работу. Но для общего представления, думаем, представленных критериев достаточно.
Твердотопливные котлы длительного горения можно назвать самым дешевым вариантом отопления частного жилья, хоть работа этих устройств является довольно громоздкой. Сегодня производители стараются сделать их более практичными для широкого круга пользователей и окружающей среды, но все же до сих пор выпускаются устаревшие варианты. Но прогресс движется вперед, их количество неуклонно снижается, а на смену приходят профессиональные, современные, эффективные, простые в использовании и безопасные агрегаты.
Твердотопливные котлы отопления на этапе своего развития имели один существенный недостаток – по мере сгорания топлива приходилось постоянно его добавлять. В 2000 году компания Stropuva решила эту проблему. Изобретатель Эдмунтас Штропайтис придумал твердотопливный котел длительного горения, суть его работы заключается в том, что воздух в агрегат подается через телескопическую трубку: по этой причине внушительный запас твердого топлива сгорает по мере необходимости, то есть постепенно. А в качестве топлива используются дрова, кокс, уголь. Это в значительной степени облегчило и упростило процесс отопления помещений.
Каскад из твердотопливных котлов способен обогреть очень большое помещение
Классификация твердотопливных котлов
Отопительный твердотопливный котел бывает нескольких типов, разделение происходит по таким показателям:
- Метод сжигания – в большинстве существующих на сегодняшнее время моделях используется обычное сгорание. Но данный процесс постоянно совершенствуется, и применяются различные изобретения. Сюда относятся пиролизные (газогенераторные) котлы: в процессе пиролиза сгорают дрова и древесный газ. КПД таких котлов значительно выше, к тому же не образуется сажа, остается минимальное количество золы. А что касается большей стоимости, то она окупается за счет высокого коэффициента полезного действия;
- Вид топлива – например, твердотопливные котлы на дровах. Также возможно использование отходов деревообрабатывающей промышленности, которые измельчаются до мелкого состояния, прессуются в небольшие гранулы, называемые еще пеллетами. Они засыпаются в бункер и по необходимости подаются в камеру сгорания. Подобное топливо используют пеллетные котлы. Плюс ко всему, топливо (дрова, брикеты, уголь) может использоваться в отдельности или в разных сочетаниях – универсальные котлы, работающие на любом виде твердого топлива. В данном направлении и развиваются сегодня твердотопливные котлы;
- Степень зависимости от электроэнергии, то есть энергозависимые и энергонезависимые.
Также следует упомянуть твердотопливные котлы промышленные. В классическом варианте они представляют собой громоздкое оборудование, для его установки требуется отдельное помещение. Причем к месту размещения предъявляются жесткие требования, особенно это касается вопросов безопасности.
Так выглядит промышленный вариант твердотопливного котла
Такое оборудование десятилетиями используется на многих предприятиях и причина тому – невысокая стоимость и простота эксплуатации. Котлы разделяются на четыре вида:
А что касается традиционности топлива, то для промышленных котлов зачастую применяется уголь (большинство моделей рассчитаны именно на такой энергоноситель). Если говорить о более современных котлах, они отличаются уровнем автоматизации и хорошими экологическими характеристиками.
Выбор котла – на что ориентироваться?
Установка котла на твердом топливе – отличная альтернатива газовому котлу, потому что это удобство эксплуатации, эффективная система отопления.
Важно: даже если отсутствует электроэнергия, такой котел не оставит помещение без тепла.
Если котел будет отапливаться преимущественно дровами, лучше приобрести агрегат с нижним сгоранием. Это более оптимальный вариант, поскольку его КПД на порядок выше, чем у котлов с верхним сгоранием, которые предназначены для угля.
Внутреннее строение котла Stropuva (клик для увеличения)
Котел с нижним сгоранием имеет две/три камеры сгорания, благодаря этому возможно дожигание частичек топлива. Получается, что в результате выброс вредных веществ в атмосферу уменьшается, а расход топлива снижается.
Важно: котлы с верхним сгоранием характеризуются попаданием недожженных частиц вместе с дымом в дымоход.
Кроме того, в котле с нижней системой сжигания есть возможность управления процессом сгорания: регулируя продуктивность дозированием количества воздуха, который поступает в топку. Для данной цели применяется вентилятор с системой управления или регулятор.
Твердотопливные котлы могут быть чугунными, стальными. Твердотопливные чугунные котлы более устойчивы к коррозионным процессам. Этот параметр очень важный, потому что специфика состоит в том, что на стенках камеры горения появляется конденсат, он исчезает, когда температура теплоносителя превысит точку росы. Конденсат при горении угля – агрессивная среда, поэтому стальной котел подвергается губительному воздействию коррозии значительно раньше.
Также стальной теплообменник прогорает быстрее, потому что чугун обладает высокой огнестойкостью. А вот если упомянуть хрупкость, то чугун может расколоться при случайном сильном ударе.
Чугунный котел состоит из секций, значит, его можно привезти в разобранном виде, собрав на месте целостную конструкцию. Если нарушается герметичность какой-либо секции, ее можно заменить, не покупая новый котел. Стальной котел сваривается из стальных листов и поставляется в готовом виде, а также возможны различные типы и конфигурации этих устройств. Что касается чугунных агрегатов, они похожи друг на друга, связано это с особенностью секционного устройства.
Важно: сравнивая однотипные котлы определенной фирмы изготовителя, можно увидеть, что стальной котел дешевле чугунного аналога.
Твердотопливный двухконтурный котел – разновидность котлов, завоевавшая популярность у рядовых потребителей. Это практичный вариант для обогрева и горячего водоснабжения. Суть его функционирования заключается в следующем: когда срабатывает тепловой датчик, включается контур обогрева помещения. А второй контур, который обеспечивает горячее водоснабжение, включается в момент падения давления. Таким образом и осуществляют котлы твердотопливные двухконтурные горячее водоснабжение.
Важно: чтобы обеспечить стабильное водоснабжение, не зависящее от напора воды, перепадов давления и сэкономить на источнике тепла, можно подключить котел к бойлеру.
Перед покупкой твердотопливного котла длительного горения нужно продумать его прямое назначение: основной котел или дополнительный. Если планируется использование котла в качестве резервного средства, то на слишком дорогие модели разоряться не стоит. Если же нужна постоянная основа, следует искать вариант, доступный по цене и хороший по качеству. Главное, не забыть об автоматической подаче топлива, чтобы загрузить его в бункер и не заглядывать туда 3-7 дней.
