Отправим материал вам на e-mail
Котлы на твердом топливе для отопления частного дома могут работать на угле, дровах, брикетах, торфе или коксе. Автономное оборудование не зависит от электроснабжения или центральной газовой ветки. Пользуются популярностью комбинированные устройства, которые могут работать от основного и запасного источника.
Правильно подобранный твердотопливный агрегат позволяет максимально эффективно отапливать все комнаты в доме
Котлы на твердом топливе для отопления частного дома: особенности конструкций
Твердотопливные агрегаты изготавливаются из прочной стали или чугуна. Данные материалы влияют на срок службы и скорость остывания конструкции. Стальные модели отличаются устойчивостью к температурным перепадам и давлению. Чугун характеризуется стойкостью к коррозийным явлениям.
Чугунный котел отопления на твердом топливе длительного горения подходит для домов с постоянным проживанием. К его преимуществам стоит отнести долговечность, неприхотливость в уходе и длительное остывание.
Стальные приборы характеризуются удобной загрузкой, приемлемой ценой и высокой эстетичностью. Котлы оборудуются одним или двумя контурами. Два кольца позволяют не только обогревать дом, но и подавать горячую воду. В зависимости от времени сгорания топлива оборудование делится на традиционное и пиролизное.
Внимание! Стальной дымоход обязательно оборудуется компенсатором линейной деформации, который нужен для сохранения герметичности проходных соединений.
Схемы обвязки
Выбирая котлы на твердом топливе для , стоит продумать схему обвязки. Нельзя подсоединять агрегат с отопительным контуром напрямую. Так как это способствует появлению конденсата и образованию отложений.
Для организации оптимальной работы оборудования стоит воспользоваться следующими способами:
- установка расширительного бака;
- монтаж группы безопасности с регулируемым клапаном;
- установка между агрегатом и контуром бак-теплоаккумулятора;
- монтирование гидравлического разделителя контуров.
Есть несколько схем обвязки, которые различаются по количеству контуров или их сложности. Значение имеет схема разводки труб, а также способы циркуляции теплоносителя.
Важно! Обвязка самого котла производится только металлическими трубами.
Модели котлов отопления на твердом топливе длительного горения
Можно приобрести отличные котлы на твердом топливе отечественного производства для отопления частного дома. Сравнив преимущества и недостатки отдельных моделей, а также их характеристики можно выбрать оптимальный вариант.
К достоинствам котлов модельного ряда Pellet и Zota Mix следует отнести:
- высокий показатель КПД;
- комбинированные стальные модели работают на любом типе топлива;
- емкость для золы и камера сгорания располагаются внутри водяной рубашки;
- заслонка дымохода, подсос воздуха и механический тягорегулятор, установленные в топочной дверце обеспечивают полное сгорание при маленькой тяге;
- поверхность корпуса обработана антикоррозийным составом;
- доступность при выполнении ремонтных работ.
Есть у данных моделей и определенные минусы. Требуется запас топлива, а также место для его хранения. Конструкция устанавливается в отдельном помещении. При этом важно подготовить специальную воду для котла.
Выбирая котел на твердом топливе с водяным контуром, стоит рассмотреть аппараты АКТВ, которые производятся компанией Сибтеплоэнергомаш. К их достоинствам относится:
- доступная цена;
- компактные размеры;
- выдвижной ящик для золы;
- возможность подсоединения к отопительной обвязке;
- приборы могут работать на электричестве и газе.
К недостаткам относится примитивная автоматика и устаревшая конструкция.
Также стоит рассмотреть Буржуй от компании ТЭС.
Стоит выделить следующие преимущества у данного оборудования:
- для работы оборудования в течение 8 часов требуется одна закладка;
- небольшой расход топлива;
- генератор подходит для систем принудительной и естественной циркуляции;
- экологичность агрегата.
Среди минусов стоит отметить сложность монтажа, необходимость ручной закладки и значительный вес.
Полезная информация! Для обогрева теплицы, гаражных помещений или дачных домиков можно соорудить конструкции своими руками.
Обзор цен
Важным параметром является цена. Котлы на твердом топливе длительного горения в зависимости от производителя и технических характеристик могут иметь разную стоимость.
| Изображение | Модели | Площадь обогрева, м2 | Средняя цена, руб. |
|---|---|---|---|
 | Zota Mix 32 | 250 | 38 700 |
| Zota Mix 50 | 400 | 54 500 | |
 | Pellet 15 A | 150 | 16 200 |
| Pellet 45 A | 400 | 22 700 | |
 | Каракан 8 ТПЭ | 80 | 11 700 |
 | Каракан 12 ТЭГ | 120 | 21 200 |
 | ФБРЖ Ко12 | 100 | 52 500 |
 | Траян Т 15 А | 150 | 57 100 |
| Траян Т 20 А | 250 | 61 800 | |
| Траян Т 30 А | 320 | 71 400 |
В этой статье мы познакомим читателя с миром современных отопительных установок на твердом топливе. Какими бывают твердотопливные водяные котлы?
Оправдано ли применение именно этого вида топлива экономически? Есть ли у него серьезные недостатки? На все эти вопросы мы постараемся ответить.
Каноническая схема устройства, включающая варочную плиту. Как мы увидим позже — далеко не лучшая конструкция.
Классификация котлов
Понятно, что все котлы на твердом топливе для водяного отопления характеризуются рядом общих черт. По определению они используют тепло сгорания древесины (как вариант — продуктов его переработки), торфа или угля. Кроме того, температура теплоносителя на выходе из котла не превышает 100 градусов.
По каким признакам эти устройства различаются между собой?
Материал
Речь идет о материале, как самого котла, так и его теплообменника — узла, при посредстве которого теплоноситель контактирует с топливником.
Возможны два основных варианта:
- Стальные котлы в среднем несколько дешевле и имеют куда меньшую массу. Однако характеризуются и меньшим сроком службы. Сталь — металл, боящийся коррозии; пламя и весьма агрессивный конденсат стремительно разрушают его.
Однако: качественные твердотопливные котлы отопления российского производства, как и импортные, изготавливаются из жаростойких сортов коррозионно-стойких сталей. Кроме того, топка часто дополнительно защищается футеровкой огнеупорным кирпичом.
- Чугун — материал, в куда меньшей степени боящийся коррозии. Именно поэтому он применяется для изготовления колосников и дверок в печах; именно поэтому чугунные котлы в среднем куда долговечнее стальных.
Цена большего срока службы — большая масса изделий. Как правило, даже котлы скромной (до 16 КВт) тепловой мощности требуют обязательного монтажа исключительно на капитальный фундамент.
Топливо
Наиболее универсальны водяные твердотопливные котлы, способные работать на нескольких видах топлива. Без какой — либо адаптации можно, вычистив зольник, закинуть в топку уголь после дров или торфяные брикеты после пеллет.
Однако ориентированные только на один тип топлива устройства, как правило, обладают более высоким КПД. Их конструкция оптимизирована для горения с вполне определенной температурой пламени и влажностью горючего.
Помимо однотопочных, производятся котлы с двумя раздельными топливниками и двумя теплообменниками. Они позволяют сжигать разные типы топлива, которые требуют разного конструктивного исполнения зона горения. В самом деле, горелка для соляры быстро придет в негодность, если будет находиться среди горящих дров.
Эффективность
КПД у разных типов котлов очень сильно различается. Определяющие этот параметр факторы — температура продуктов сгорания на выходе и количество твердых отходов. В обоих случаях меньше — значит лучше.
Минимальный КПД, часто не достигающий даже 50%, у простейших сделанных своими руками устройств. Да, коробка из стального листа с двумя дверками и змеевиком внутри обойдется совсем недорого; однако для получения необходимого вам количества тепла дров придется сжечь ОЧЕНЬ много.
Фабричное производство твердотопливных котлов опирается на точный расчет их формы и размеров теплообменника. Даже у младших моделей температура продуктов сгорания обычно не превышает 120 градусов. Помимо того, что большее количество тепла отдается теплоносителю, это означает еще и большую пожарную безопасность.
Особняком стоят так называемые пиролизные, или газогенераторные котлы. Как они работают?
- В устройстве присутствуют две топки с теплообменниками в каждой из них. Они сообщаются между собой и размещены одна над другой.
- В верхней топке в условиях недостатка кислорода и высокой температуры дрова медленно тлеют, постепенно распадаясь в золу. Крупных углей при штатной работе котла не остается.
Однако из-за недостатка окислителя горючее сгорает не полностью: оно выделяет большое количество пиролизного газа, состоящего из CO (угарного газа) и летучих углеводородов.
- Этот газ принудительно подается в нижнюю топку, где сгорает уже полностью после того, как к нему подмешивается богатый кислородом воздух.
Газогенераторные твердотопливные водогрейные котлы имеют очень высокий КПД, достигающий у лучших устройств 95 процентов. Однако они в 1,5-2 раза дороже традиционных конструкций и требуют использования топлива с низкой влажностью. Кроме того, младшие модели работают ТОЛЬКО на дровах.
Автономность
Устройства традиционной конструкции требуют постоянного присутствия человека — топку нужно загружать каждые 2-4 часа. Профессия кочегара родилась не на пустом месте. Именно это свойство является основным недостатком твердого топлива; отчасти поэтому если доступен магистральный газ — редкий владелец коттеджа задумается о дровах или угле.
Пиролизный котел, однако, в силу принципа своей работы заставляет топливо не сгорать, а тлеть. На одной загрузке котел может работать до 12 часов.
Сравнительно недавно литовская компания Stropuva наладила поточное производство так называемых котлов верхнего горения. Они обеспечивают отоплению еще большую автономность: на сертификации в 2003 году серийная модель после загрузки 50 килограммов топлива отдавала около 6 КВт тепловой мощности около полутора суток.
За счет чего достигается столь длительное время работы?
- Объем топки увеличен и вмещает несколько десятков, а то и сотен килограммов топлива.
- Колосник и зольник отсутствуют.
- Горит только верхний слой загруженного топлива. Воздух для поддержания горения (точнее, тления) подается сверху через подвижный узел, который под собственной тяжестью опускается по мере прогорания дров или угля.
- Пепел уносится с дымом.
- Область тления топлива отделяется от верхней части камеры массивным металлическим диском (жаргонное название — стаскоблин). Над ним к продуктам неполного сгорания топлива подмешивается воздух извне, и они сгорают с выделением остаточного тепла.
Как видим, в своей основе эти устройства представляют собой пиролизные водогрейные твердотопливные котлы, но с серьезными конструктивными доработками. Понятно, что и здесь ценник не порадует экономного хозяина.
Особняком стоят котлы, работающие на пеллетах — прессованных гранулах из опилок. В них проблема автономности решается регулируемой подачей гранул из бункера.
На фото — котел с бункером для пеллет.
Однако: помимо дороговизны, у этих устройств есть еще одна проблема. Производство пеллет в нашей стране не налажено; не везде можно обеспечить себя этим видом топлива.
Автоматизация
В классических котлах вся автоматика ограничивается простейшей защитой от перегрева теплоносителя. Механический термостат с помощью рычага тянет за цепочку, прикрывающую заслонку. Скорость поступления воздуха уменьшается; теплоотдача котла снижается.
В пиролизных отопителях возможностей куда больше:
- Заслонки с механическим или электрическим управлением и здесь позволяют регулировать тягу;
- Наряду с этим в устройствах с принудительной тягой их тепловой мощностью можно управлять, регулируя обороты вентилятора-дымососа.
Кроме того, возможен контроль не температуры теплоносителя, а температуры воздуха в помещении.
Полезно: недорогие отопительные котлы на твердом топливе российского производства, как правило, управляются примитивным механическим термостатом или вообще только вручную. Не стоит искать среди младших моделей устройства, которые смогут самостоятельно поддерживать комфортную температуру. Однако именно благодаря простоте конструкции они исключительно отказоустойчивы.
Достоинства и недостатки
Эксплуатационные расходы
При текущих российских ценах покупные дрова на втором месте по дешевизне после магистрального газа. Разница между ними невелика — единицы проценто. Понятно, что речь идет о стоимости выработки одного киловатт-часа тепловой энергии.
Уголь дороже, но ненамного.
В пользу дров говорит еще несколько факторов:
- Магистральный газ есть не везде, а отопление сжиженным обходится в несколько раз дороже и по расходам приближается к электрическому отоплению.
- Дрова можно заготавливать самостоятельно, что уменьшит расходы и вовсе до нуля.
- Твердотопливное отопление позволит с пользой утилизировать большую часть бытового мусора. Остальное в условиях загородного дома пойдет в компост и послужит удобрению почвы.
Удобство использования
А вот в этой области — одни минусы.
- Продукты сгорания нужно отводить. Причем коаксиальным отводом — воздухозаборником, как в газовых котлах с закрытой горелкой, утилизацию печных газов реализовать не получится. Нужен полноценный дымоход.
Это украшение на крыше — неизменный атрибут отопления твердым топливом.
- Котлы на твердом топливе существуют только в напольном исполнении. Они массивны и имеют большие размеры. В большинстве случаев им лучше отвести отдельное помещение.
- Топливо нужно хранить неподалеку от котла, причем под навесом. Сравните это требование с удобством подключения к газу или электричеству.
- Закладка топлива и удаление продуктов сгорания требуются часто. Даже в котлах длительного горения, где зольника нет в принципе, вам между закладками топлива все же придется вычищать поддон. Помимо довольно грязной работы, это означает еще одну вещь: уехать на несколько дней и оставить дом теплым не получится.
Установка
Все устройства обсуждаемого нами типа могут монтироваться самостоятельно. Никакой учет и контроль коммунальных служб не требуется.
Однако пару правил нужно соблюдать.
- Массивные котлы монтируются, как уже говорилось, исключительно на собственный фундамент. Ставить 300 — 500 килограммов чугуна на деревянный пол точно не стоит.
В общем-то, лучше перестраховаться и с более легкими стальными: к примеру, твердотопливные котлы белорусского производства КСВ 12,5 при скромной мощности в 12,5 КВт весят 180 кг.
- Вторая инструкция связана с пожарной безопасностью. Корпус котла и дымоход при сгорании топлива заметно нагреваются. Рекомендуется ставить котел на расстоянии не меньше полуметра от ближайшей стены.
Если стенки выполнены из горючего материала — они защищаются кирпичом или листом оцинковки с прокладкой асбеста.
Дымоход отделяется от горючих конструкций перекрытия или стен расстоянием не меньше 25 сантиметров.
Заключение
Много интересного о том, какими бывают твердотопливные котлы — российского производства и импортируемые из-за границы — расскажет видео в конце статьи. Надеемся, что вы найдете там ответы на те вопросы, которые могли у вас остаться.
Когда возникли котлы отопления на твердом топливе? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо глубоко окунуться в историю развития отопления.
Ведь человек использует твердое топливо фактически с начала своего «разумного» существования. И если раньше для этого использовался костер, очаг, а затем каменная печь, требующие постоянного внимания и подпитки топливом, то сегодня их функцию могут выполнять простые или полностью автоматизированные котлы отопления на твердом топливе.
Принцип их действия основан на получении тепла при сгорании твердого топлива и передачи его теплоносителю (воде), циркулирующему в системе отопления. Такие отопительные устройства устанавливают там, где нет возможности отапливаться газом или электроэнергией (часто с финансовых соображений).
Часто в проекте отопительной системы частного дома или офисных помещений используют комбинацию различных котлов. Например, основной отопительный агрегат работает на газе, а котел на твердом топливе используется, как аварийный при перебоях в газоснабжении. Или наоборот - газовый котел - альтернативный вариант.
В этой статье мы раскроем тему классификации котлов отопления на твердом топливе, рассмотрим их основные параметры, дополнительные устройства, расширяющие их функциональные возможности. В общем, раскроем базовые понятия об этой технике, для того, чтобы Вы могли сделать при необходимости покупки правильный выбор.
Интересно знать!
Авторство в создании водяного отопления неформально принадлежит Мартину Тривальду из Швеции. Он, работая надзирателем угольных копей, впервые использовал водяное отопление для обогрева теплицы. Только через столетие в 1820 году аналогичный способ отопления стали использовать в частных домах Англии, позднее в других странах.
Что такое твердое топливо?
В современных котлах в качестве твердого топлива используются:
- дрова;
- древесная щепа;
- каменный уголь;
- бурый уголь;
- торфяные брикеты;
- биотопливо (пеллеты).
Использование этих веществ для отопления экономически оправдано при доступе к дешевым вариантам твердого топлива. Самым «модным» и удобным на сегодняшний день твердым топливом становятся биотопливные пеллеты - это прессованные в виде маленьких брикетов древесные отходы.
Разберемся с типами котлов отопления на твердом топливе
Независимо от того простой это котел или с механической подачей топлива и системой самоочистки, они все равно требуют к себе внимания человека и его участия в процессе их «жизнедеятельности», а также соблюдения строгих правил техники безопасности при их эксплуатации.
По виду материала , из которого они изготовлены, различают два типа котлов:
- стальные;
- чугунные.
У каждого из видов есть свои слабые и сильные стороны!
Например, стальные котлы менее восприимчивы к перепадам температуры, но он сильно подвержен коррозии.Чугунный котел считается «долгожителем» по сравнению со стальным, но он хрупок, боится перегрева, медленно прогревается.
В процессе эксплуатации необходимо следить за наличием воды в «водяной» рубашке котла. Ее отсутствие (что маловероятно, но…) может вызвать перегрев и деформацию котла.
По механизму сжигания твердого топлива , в частности дров, котлы можно разделить на две группы:
- котлы классического горения
- котлы длительного горения
- пиролизные,
- тлеющие.
К первой группе относятся большая часть простых чугунных и стальных котлов на твердом топливе, внутри которых проходит неконтролируемый обычный процесс горения.
Кое-какая «автоматика» все-таки присутствует в таких котлах. В них может быть установлен датчик для контроля температуры воды в котле, соединенный механически (цепочкой) с воздушной заслонкой, влияющей на интенсивность процесса горения в топке.
При превышении температуры воды выше допустимого предела, заслонка закрывается, замедляя процесс горения. Дальнейшее понижение температуры воды приводит к постепенному открыванию заслонки.
В более продвинутых моделях стоят электронные датчики температуры и контроллер, анализирующий их данные и управляющий работой дополнительного наддувного вентилятора. Это приносит существенную долю комфорта в работу с такими котлами отопления на твердом топливе.
Преимущества:
- простота в обслуживании;
- относительно низкая стоимость;
- возможность работать автономно (без электричества);
Недостатки:
- необходимость довольно частого пополнения топливом. Периодичность: 3-8 часов.
Котлы такого типа часто используют в системе с баком-теплоаккумулятором, что позволяет держать температуру воды еще некоторое время после затухания котла.
Среди производителей котлов отопления на твердом топливе «классического» горения хорошо зарекомендовали себя: SAS, Aton, Wichlaczh, Sime, Galmet, Biasi.
Котлы второй группы называются пиролизными или тлеющими .
Пиролизные котлы используют принцип газифицированного сжигания древесины. Это котлы с длительным временем горения на одной «заправке» (около 10-12 часов) и высоким КПД (до 92%), обусловленными тем, что сначала под действием высокой температуры из древесины выделяется древесный газ, который затем сжигается во второй топке.
Такие котлы - высокотехнологичные устройства, «напичканные» электроникой. Кстати, топка у них керамическая, способная долгое время сохранять тепло, снабжена вентилятором, регулирующим интенсивность горения. Он же облегчает растопку котла и делает комфортной загрузку новой партии дров, предотвращая попадание дыма в помещение.
Недостатки присутствуют: высокая стоимость котлов, относительно малый объем рабочей камеры для загрузки.
Европейскими лидерами в производстве пиролизных котлов признаны чешские торговые марки Atmos и Verner. Их продукцией Вы будете довольны на 100%.
Принцип работы твердотопливного пиролизного котла
Котлы «тлеющего» типа в своем принципе работы используют явление тления верхней части топлива. Этот процесс может «растянуться», в случае использования дров, до 30 часов. А прибалтийский производитель Stropuva в своем арсенале имеет модель универсального назначения с обозначением «U», способную до 5 суток «продержаться» на угле. Кроме этого, котлы тлеющего типа относительно недороги.
К недостаткам таких котлов отнесем «требовательность» к топливу:
- влажность (дерева) до 15-20%, уголь высшего качества;
- длина до 60 см;
- мощность до 40кВт.
Производители – Прибалтика Stopuva и Candle.
Необходимую мощность твердотопливного котла приблизительно рассчитывают, исходя из пропорции: на 10 м 2 площади утепленного помещения с потолками до 3 м – 1 кВт мощности котла. За точными цифрами обратитесь к профессионалам.
Важно! Излишняя мощность котла может быть полезна только при использовании некачественного топлива, например, не достаточно сухих дров.
Котел твердотопливный STROPUVA - видео презентация
Заметьте! Среди огромного спектра котлов отопления на твердом топливе у некоторых производителей встречаются модели, допускающие установку дополнительных газовых горелок или горелки на жидкое топливо.
Отдельно остановимся на еще одном виде котлов отопления, которые становятся все более популярными - пеллетные котлы.
Пеллеты - это цилиндрики, спрессованные под большим давлением из биомассы.
Параметры:
- диаметр: от 6 до 1,4 мм;
- длина: от 5 до 20 мм;
- плотность: до 600кг/м 3 ;
- зольный объемный остаток: до 3%.
К преимуществам котлов на пеллетах в первую очередь относим возможность автоматизации их работы, что не возможно ни на угле, ни на дровах.
Котлы отопления на пеллетахна сегодняшний день являються одним из наиболее безопасных, экологически чистыхспособов получения тепла в помещении.
Модельный ряд котлов на пеллетах уже огромен. Объединяет их всех высокий уровень автоматизации процесса горения и принципы организации работы:
- возможность автоматической подачи топлива из бункера или склада;
- поддержание стабильной температуры;
- централизованное управление всей отопительной системой (циркуляционными насосами, системами самоочистки и т.д.)
Бытовые котлы имеют мощность в пределах 10-100 кВт, промышленные - до 1500кВт. Коэффициент полезного действия - до 95%!!!
Кроме того, такие котлы не требуют постоянного присутствия человека. Котел может быть оборудован системой автоматического золоудаления, топливо подаваться не из бункера, а из соседнего помещения - топливного склада, с объемом, позволяющим котлу работать более месяца. Такие котлы поддерживают функцию удаленного управления через мобильный телефон.
Подытожим - сегодня есть, что и из чего выбирать в сфере отопительных систем на твердом топливе. Все зависит от особенностей территории, где Вы проживаете и… от размера Вашего кошелька.
Современные котлы отопления на твердом топливе представляют собой устройства из чугуна или стали, предназначенные для выработки тепловой энергии, полученной в результате горения торфа, угля, дров. Твердотопливные котлы остаются популярными благодаря своим положительным эксплуатационным качествам.
Плюсы
Твердотопливные котлы отопления имеют следующие достоинства:
- приобретение и установка таких отопительных систем не требуют большого бюджета;
- топливо не является дефицитом и также имеет невысокую цену;
- оборудование представлено в широком ассортименте и не составит труда выбрать оптимально подходящий вариант.
- котел на твердом топливе монтируется, как правило, специалистами компании, реализующей оборудование - с поиском мастера по установке нет никаких проблем;
- подготовка аппарата к работе не занимает много времени.
Кроме того, продукты горения не являются вредными для окружающей среды. Это весьма важно в наше время, когда ведется активная работа по сохранению природы в первозданном виде. Твердотопливные котлы можно использовать в отдаленных районах, где нет газопровода и системы центрального отопления: жители таких населенных пунктов используют именно данный вид оборудования.
Недостатки
У такого оборудования есть свои минусы. Так, топливо, используемое для работы, не сгорает полностью - в котле сохраняются его остатки, которые нужно удалять вручную. Поэтому система отопления нуждается в постоянном обслуживании.
Кроме того, нужно постоянно подкладывать топливо, что вынуждает владельца постоянно следить за состоянием котла - если этого не делать, он перестанет обогревать помещение. Это особенно заметно, если использовать такой котел в частном доме постоянно.
Как правило, одной закладки топлива хватает всего лишь на 2 – 4 часа работы.
Сфера использования
Примечательно, что данное оборудование используется не только в частных целях, но и для удовлетворения промышленных нужд – этот факт предполагает наличие различных моделей. Главным отличием отопительных систем, используемых на производстве, является то, что топливо подается в автоматическом режиме, хотя принцип работы остается тем же.
Также у них есть специальная система очистки от золы, что делает их поистине новаторскими. Бытовые котлы, которые устанавливаются в частных домах, как правило, лишены таких опций, так как автоматика дорога, и не каждый пользователь может ее себе позволить.
Дрова, торф и иные виды топлива требуют места для хранения – как правило, владельцы частных домов используют постройки в виде сараев, дровяников, угольников. Топливо заготавливается заранее.
Классификация
Для использования в частном доме, как правило, ставится твердотопливный котел с ручной загрузкой топлива. Виды твердотопливных котлов включают три типа.
Традиционный вариант
Наиболее популярны традиционные котлы на твердом топливе, которые передают тепло путем сгорания твердого топлива. Плохо то, что они нуждаются в частом обслуживании – закладка производится минимум 4 раза в сутки.
Кроме того, такое оборудование почти не регулирует мощность – на обогрев дома уходит лишь 70% тепловой энергии. Нельзя при этом уменьшить объемы топлива, так как КПД у котла невысокий. Но пользователей по-прежнему привлекают простота обвязки, автономность и невысокая стоимость.
Пиролизные варианты
Другой вид – пиролизные котлы. Принцип работы основан на использовании не твердого топлива, а пиролизного газа – продукта разложения топлива при высокой температуре. Преимуществами является полное сгорание топлива, что повышает КПД и почти отсутствующее образование сажи и золы – котлы обслуживают не больше 2-4 раз в сутки.
Минусы такого оборудования в том, что можно использовать только специально высушенное топливо с влажностью не более 20%. Также у них сложная конструкция и высокая стоимость – такие котлы изготавливаются из термостойкого материала.
Агрегаты длительного горения
Такие агрегаты отличаются тем, что топливо сгорает в верхней части – методом верхнего горения. Они просты в конструкции и нуждаются в обслуживании не чаще 1 раза в сутки, если загружать в качестве топлива опилки на брикетах и дровах с 30% влажностью, и 1 раз в неделю при работе на угле. КПД использования таких котлов доходит до 90%.
При этом скорость горения топлива можно уменьшать, если частный дом не нуждается в сильном обогреве. На фоне положительных качеств есть существенный недостаток – они сложны в монтаже, а также нуждаются в подключении циркуляционного насоса.
Автоматика
Сегодня существуют автоматические твердотопливные котлы, которые не требуют частого обслуживания и терморегуляции – они дороже обычных ручных и энергозависимы, но позволяют хорошо сэкономить время и топливо.
К таким относятся электрические пеллетные котлы, которые работают на так называемых пеллетах – гранулах из отходов деревообрабатывающей промышленности. Они доставляются транспортером в камеру при снижении интенсивности горения или температуры воды в системе. Разжигается топливо автоматически. Такие автоматические котлы требуют подключения к электроэнергии, поэтому на случай перебоев в сети нужно запастись аккумулятором.
Твердотопливный котел такого вида имеет и другой минус - громоздкость и необходимость отдельного бункера для загрузки пеллет. Их количество определяет длительность цикла работы: после того, как загруженный в бункер объем сгорит, потребуется следующая закладка. Другой сложностью является стоимость – пеллеты не слишком доступны, и производятся лишь несколькими заводами, а к котлу нужно покупать дополнительно транспортер и бункер.
Материалы
При выборе твердотопливного котла стоит обратить внимание и на материал изготовления: они могут быть сделаны из стали и чугуна. Чугунные твердотопливные котлы устойчивы к коррозии, имеют высокий КПД и почти не нуждаются в чистке.
Чугунный твердотопливный котел, как правило, основным видом топлива использует уголь и дрова. Популярностью пользуются отечественные КЧМ и импортные «Solida» от производителя Sime. Но такие бытовые агрегаты обладают одним недостатком – они очень тяжелые и под них нужно закладывать фундамент. Стальные котлы проще в установке и транспортировке из-за веса, но и менее надежны в длительной эксплуатации.
Что в них горит?
Котлы на твердом топливе «едят» следующие виды топлива:
- сухое дерево;
- пеллеты – опрессованные опилки, древесина;
- уголь каменный и уголь антрацит.
Наибольшую энергию горения выделяют уголь-антрацит и каменный уголь. Пеллеты и дрова практически аналогичны по своим энергетическим потенциалам.
Мощность
Для выбора топлива нужно разделить теплотворную способность на стоимость 1 кг: максимальное значение и будет самым выгодным видом. Для расчета мощности необходимо отталкиваться от соотношения 10 м2 на 1 кВт мощности. Расчет идет с учетом высоты потолка в 3 м.
Так, площадь частного дома в 100 м2 потребует мощности 100 м2 / 10 – итого 10 кВт/ч. Если дом не утеплен, расчет ведется с поправкой на корректировочный коэффициент 1,3 – то есть для неутепленного частного дома в 100 м2 понадобится твердотопливный котел мощностью в 13 кВт.
Устроение и этапы сгорания
Твердотопливный котел представляет собой устройство, собранное в стальном корпусе и состоящее из следующих узлов:
- теплообменник (змеевик);
- прочистной люк и топочная камера, оснащенная дверцей;
- колосники (решетка);
- терморегулятор.
Принцип работы заключается в сжигании топлива: сначала оно подсушивается, затем окисляется и выделяется древесный газ, все дожигается, превращаясь в золу. Попадая в камеру, топливо распределяется на колосниках, которые располагаются наклонно.
Вся влага, которая есть в топливе, испаряется в процессе взаимодействия с футеровкой камеры и от энергии горения. Все горение проводится принудительным поддувом. Дожиг происходит в топке при температуре в 95С в той части, куда поступает воздух из прослойки между облицовкой и футеровкой.
После сгорания теплообменник передает энергию теплоносителю. Теплообменник представляет собой нехитрое устройство - это бочка, сосуд, сквозь который идут трубы: горячий воздух проходит через трубы и нагревает воду внутри бочки. Вода движется в теплоносителе автоматически при помощи насоса. Для регулирования объема теплоносителя используются впускной и выпускной коллектор с датчиком температуры.
Два в одном
Часто с твердотопливным оборудованием соединяется газовый котел: он комфортнее в использовании, но расходы на отопление только газом высоки, поэтому совмещение двух типов обогрева дает и экономию, и удобство.
Соединение двух типов систем ведется с расчетом на защиту от увеличения давления в отопительной схеме. Единственным безопасным решением для совмещения газового и котла на твердом топливе является система с теплообменником, который делит схему на два контура: открытый, нагруженный на теплообменник, и закрытый – газовый котел с теплообменником и батареями. Такая сложная система с лихвой окупится экономичностью и удобством.
Твердотопливный котел - отопительный прибор, в котором в качестве топлива используются дрова или уголь. Основными частями устройства являются топка с водяной рубашкой, системы удаления дыма и контроля температуры. Топка имеет двойные стенки, между которыми циркулирует теплоноситель (водяная рубашка). В процессе горения топлива стенки нагреваются, а вместе с ними и вода. Теплая жидкость поднимается вверх, попадает в теплопровод, проходит по системе отопления, отдает тепло и возвращается обратно. В результате сгорания топлива образуется много дыма, который отводится трубами на улицу. Система контроля и регулирования температуры корректирует интенсивность поступления в топку воздуха.
Виды твердотопливных отопительных систем
Устройства подразделяются в зависимости от вида используемого топлива, по принципу его сгорания и по степени энергозависимости. Существуют агрегаты, работающие на традиционном твердом топливе: дровах, угле, топливных брикетах, коксе. Они загружаются в топку вручную и переодически добавляются по мере сгорания. Пеллетные котлы появились сравнительно недавно. Топливом для них служат пеллеты или гранулы диаметром 4-10 мм, которые производятся из отходов промышленного производства и лесозаготовительных компаний: опилок, стружки, искривленных стволов и веток. Особая технология производства позволила повысить тепловыделение пеллет почти до уровня каменного угля. Поскольку модели, потребляющие гранулы, новые они оснащены системами подачи топлива, имеют автоматический розжиг и относятся к устройствам длительного горения. Универсальные котлы работают на всех видах твердых энергоносителей, комплектуются как механикой, так и автоматикой, что позволяет подобрать оптимальный вариант по цене и по производительности.
По принципу сгорания топлива различают агрегаты постепенного процесса, работающие по технологии верхнего горения, обеспечивающей послойное постепенное сгорание топлива. Это позволяет повысить КПД оборудования и снизить потери до 20%, уменьшить количество продуктов горения. Пиролизный или газогенераторный котел вырабатывает тепло с помощью пиролиза. Сухая перегонка древесины при 800 градусах позволяет получить кокс, который и служит топливом. Такая технология способствует почти полному отсутствию отходов и увеличению КПД до 90%.
Степень энергозависимости котла определяется по необходимости использования дополнительных энергоресурсов. Некоторые устройства требуют подключения к электросети для полноценного функционирования. Современная электроника и автоматика не может работать без электричества. Энергонезависимые котлы имеют традиционное устройство и управляются вручную. Такие модели обеспечивают отопление в неэлектрифицированных домах, на даче и т. п.
Котлы можно классифицировать и по виду материала корпуса на чугунные и стальные. Чугунные устройства не восприимчивы к жесткости воды, но боятся ее резких температурных перепадов. Они имеют большую массу, поэтому инерционность системы будет высокой. Благодаря антикоррозийным качествам чугуна они отличаются длительным сроком службы, но стоят дороже.
Достоинства и недостатки твердотопливных котлов
К преимуществам этого вида отопительных приборов относятся экологичность и доступность топлива без подключения к энергетической сети. Время работы и мощность системы легко контролируется с помощью объемов загрузки топлива. Современные агрегаты имеют высокую степень пожаробезопасности и не используют для работы взрывоопасных веществ. Подобная система отопления позволяет значительно сэкономить на подключении к газовой сети. Необходимая мощность рассчитывается из соотношения - 1 кВт котла на 10 кв. м площади.
К недостаткам обычно относят необходимость в регулярном добавлении топлива, в процессе которого в помещение попадает немного дыма. Котлы нужно периодически чистить. Они довольно медленно выходят на максимальную мощность и не могут сразу прекратить подачу тепла.
