Твердотопливные котлы с ручной загрузкой - классификация котлов по основным конструктивным и функциональным характеристикам. Про котлы для водяного отопления Классификация твердотопливных котлов

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.

Минусы твердотопливных котлов:

• 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.

Вот, и нашлись умные головы, которые создали современные твердотопливные котлы длительного горения. Потребители этого оборудования, как выяснилось, уже давно стояли за ним в очереди, ожидая его появления. И, получается, в наше время, твердотопливные котлы актуальны, как альтернативные источники отопления.

Виды твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы делятся на несколько групп. Они различаются по типу применяемого топлива (гранулы, уголь, дрова, торф), способу его подачи (автоматическая загрузка или ручная) и по конструкции, определяющей метод и соответствующее время горения. С типом применяемого топлива все, более или менее, ясно. А про котлы, которые различаются по способу подачи топлива, скажем несколько слов.

Твердотопливные котлы с ручной загрузкой

Они, в свою очередь, различны по способу сжигания топлива:

Котлы долгого горения циклического типа . В этих агрегатах используется запатентованный способ верхнего горения топлива. Оно происходит не как обычно снизу вверх, а наоборот - сверху и вниз. Область горения по мере сжигания топлива перемещается ниже. Автоматическая телескопическая система подачи воздуха доставляет его в зону горения. Конструктивное решение этих котлов достаточно оригинальное, простое и надежное. Существуют котлы, длительность работы которых при единичной закладки топлива может достигать на дровах 70 часов, а на угле 7 суток.

Пиролизные (газогенераторные) котлы. Режим длительного горения в этих устройствах достигается за счет особого, пиролизного, метода сжигания древесного газа. Газ выделяется из дров в условиях высокой температуры и недостатка кислорода. Такой способ сжигания позволяет избежать образования сажи, дает минимальное остаточное количество золы и обеспечивает почти полное сгорание топлива. Время работы такого котла от единичной закладки дров составляет 8-10 часов, но пиролизные котлы обладают рядом своих преимуществ.

Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива

В таких агрегатах длительное горение без вмешательства человека достигается благодаря использованию пеллет - гранулированного топлива. Эти биогранулы засыпают в бункер. А подача их в зону горения осуществляется по мере необходимости автоматически, что в сочетании с автоподжигом и регулировкой температуры дает возможность получать максимально автоматизированный процесс обогрева. В результате к котлу можно не подходить неделями. Пеллеты производят из отходов, которые мелко измельчают и прессуют. Их источниками служат стружки, опилки и тому подобное, скорлупа орехов, лузга семечек, косточки, жмых и так далее. При необходимости, когда пеллеты отсутствуют, можно топить подобные котлы углем и дровами. Пеллетные устройства получили достаточно широкое применение и их, как правило, выделяют в самостоятельный вид.

Преимущества твердотопливных котлов

Современные твердотопливные котлы - это сочетание лучших инновационных технических решений. Газ есть, далеко, не везде, и расширять область его доступного применения особо не торопятся. Современному бизнесу, владеющему российскими природными ресурсами, гораздо выгоднее продавать газ за пределы нашей страны, чем отапливать им соотечественников. А твердое топливо доступно везде и стоит недорого. Твердым топливом обогревать жилище значительно дешевле, чем электричеством или дизельным. Не требуется постоянный контроль над режимом горения - не нужно следить за температурой, подбрасывать топливо и регулировать подачу воздуха. Все современные агрегаты в той или иной степени автоматизированы. Процесс горения без вмешательства человека может продолжаться неделями, поэтому такие котлы и называют устройствами длительного горения.

Энергозависимость твердотопливных котлов

Практически, все устройства длительного горения зависят от электрической энергии. Непосредственно сами котлы (большинство моделей) не нуждаются в электропитании, например, дровяные Стропува. Но для оптимальной работы отопительной системы и котла необходимо функционирование электрического циркуляционного насоса.

При самотечном (гравитационном) отоплении без принудительной циркуляции теплоносителя система теряет в экономичности и эффективности. Кроме того, она будет забиваться сажей, и потечет конденсат, что, в конце концов, закончится преждевременным выходом котла из строя. На случаи перебоев с электроэнергией необходимо предусмотреть источник резервного бесперебойного питания – к примеру, аккумулятор с преобразователем.

Идеальные условия для работы твердотопливных котлов

Чтобы котел отопления на твердом топливе прослужил положенный ему срок и принес ожидаемую пользу, требуется:

Наличие котельной. Это не помещение, а комплекс оборудования, который обеспечит оптимальную работу агрегата во всех режимах его эксплуатации – во время запуска, в процессе отопления и в момент остановки. Каждому виду котла требуется свое оборудование, но общим является оснащенность циркуляционным насосом, расширительным баком, гребенкой и группой смешивания.

Правильно рассчитанный и выполненный дымоход. Избыточная или недостаточная тяга пагубна для котла.

Правильно организованная система отопления - радиаторы и трубы.

Желательно наличие бойлера горячего водоснабжения.

Кроме того, грамотный монтаж отопительной системы обеспечит ее долгую и безотказную службу.

Продолжение следует

Сегодня мы с Вами разберемся в том как выбрать лучший твердотопливный котел. Сделать правильный выбор твердотопливного котла – это ответственная и непростая задача, ведь в огромном количестве всевозможных моделей можно запутаться. Давайте попробуем взвесить все «за» и «против» и сделать этот трудный выбор.

Твердотопливные котлы можно разделить на:

1. традиционные твердотопливные котлы
2. пиролизные котлы или газогенераторные
3. обычные печи

Давайте ближе познакомимся с традиционным котлом на твердом топливе, так как он получил большое распространение, отличается нетребовательностью в эксплуатации и покупка которого является рентабельной с экономической точки зрения.

В первую очередь выделим 2 большие группы:

• чугунные котлы
• стальные котлы

Отличия твердотопливных котлов

Чугунный твердотопливный котел

Для рядового потребителя значительных отличий как таковых нет, материал котла нет так важен. .

Достоинства твердотопливных котлов

Котельное оборудование имеет ряд важных достоинств, среди которых наиболее значимыми являются:

• Сравнительно невысокая стоимость оборудования.
• Простота монтажа и обвязки котла.
• Возможность проведения самостоятельных , что значительно уменьшает сметную стоимость системы отопления.
• Быстрый ввод в эксплуатацию.
• Твердотопливные отопительные комплекты можно эксплуатировать в местах с отсутствием газопроводов и нерегулярной поставкой электроэнергии.

Кроме этого, к плюсам твердотопливных котлов можно отнести следующий фактор, что топливо для них не является дефицитом и, как правило, имеет малую стоимость.

Недостатки стального котла

При загрузке твердого топлива верхняя загрузочная камера обеспечит распространение продукта сгорания в виде дыма в помещении, какая бы тяга не была в дымоходе. Чугунный котел предпочтительнее приобретать в случае, если котельная находится в доме, это необходимо чтобы не загрязнять воздух внутри дома и комфортного нахождения в нем. При этом если котельная стоит на отдалении от дома, то этот фактор не будет для вас препятствием для покупки стального котла.

Недостатки чугунного котла

Как бы не было странным, но чугун является хрупким материалом. Если у вас дома даже на небольшой промежуток времени 20-30 минут отключили электричество может случиться залповый сброс холодной воды. В теплоизолированном котле будет большое количество горячей воды, а вода в радиаторах остынет. При включении электричества заработает насос и большой сброс холодной воды приведет к так называемому температурному шоку.По итогу мы можем получить лопнувшую секцию котла.

Вследствие чего стальной котел является менее предпочтительнее нежели чугунный твердотопливный котел. Стальному котлу необходима более основательная защита по холодной обратке. Хотя здесь нужно сказать что чугунный и стальной котел нуждается в теплоносителе с температурой не менее 60-65 градусов. Потому что при меньшем температурном режиме в камере сгорания будет появляться конденсат из водяного пара и продуктов сгорания. А это кислоты, то есть этот конденсат достаточно агрессивный. Если мы создаём условия для его появления, то этот конденсат достаточно быстро убивает котел.

Критерии выбора твердотопливного котла

Перед тем как выбрать угольный котел, важно учесть большое количество критериев. Среди наиболее существенных можно выделить:

• Размер объекта, который нужно отопить. Критический фактор для выбора котла отопления, так как от него зависит мощность оборудования и тип используемого топлива;
• Высота потолков в комнатах;
• Уровень теплопотерь здания. Тут все зависит от многих факторов: окна, стены, утепление и тд;
• Расчетные показатели температур в вашем регионе. За основу принимаются зимние температурные значения – именно они являются основой для того, чтобы обеспечить максимально оптимальные условия обогрева.

Мощность обогревательной техники рассчитывает специалист-теплотехник. Но в то же время, существует определенная инструкция, благодаря которой такие подсчеты может выполнить любой человек. Предварительная мощность твердотопливного котла рассчитывается из расчета 1 кВт мощности на помещение, площадью 10 м2 и высотой потолков 3 метра. Для больших зданий расчет мощности твердотопливного котельного оборудования проводится аналогично.

Подбор твердотопливного котла по мощности

Мощность котла необходимо выбирать по максимальному значению, которое вы можете себе позволить. Поясню на примере, у вас дом, который требует 20 кВт котла. Если вы взяли котел, паспортные данные у которого говорят о том, что это 20 кВт котел, то вы должны топить этот котел по максимуму для отдачи этих самых 20 кВт. Топка котла идет в следующей последовательности:

• вы заложили дрова,
• происходит их разгорание,
• дрова начинают угасать.

Если у вас котел подобран точно под теплопотери дома, то вы будете вынуждены стоять возле него подбрасывать дрова мелкими порциями — это неудобно. Поэтому для двухсот метрового дома разумнее было бы взять сорока киловаттный котел и обеспечить ему режим интенсивного горения. В современных котлах есть механизмы, которые позволяют регулировать температуру путем подачи первичного воздуха открытием и закрытием заслонки, которая подает воздух к колосниковой решетки. Если мы с вами обеспечиваем этому котлу недостаток воздуха, то дрова будут гореть медленно, и нам одной закладки хватит довольно продолжительное время.

Достоинства импортных котлов

У котлов иностранных производителей есть регулировки по вторичному воздуху. Это нужно для экономичной работы котла, так как если мы обеспечиваем горение с недостатком кислорода у нас образуется СО и при подачи вторичного воздуха этот газ дожигается. В результате чего средняя ценовая категория является на мой взгляд оптимальным выбором лучшего твердотопливного котла. Мы не пускаем деньги на ветер за раскрученный бренд, не получаем электронику, которая в случае твердотопливного котла не всегда оправданна, а в случае с традиционным котлом неоправданна вовсе.Мы если не выбираем котел совсем уж дешевого производителя не пускаем дрова на ветер. Вот собственно говоря и все на что нужно опираться при выборе твердотопливного котла.

Заключительный вердикт

Достойной альтернативы традиционному твердотопливному котлу в настоящее время пока нет. То есть если встает речь об использовании твердотопливного котла, то нужно отбросить мысли о покупке пиролизного котла, котла длительного горения и купить обычный твердотопливный котел, который обладает некоторыми недостатками. Дрова в нем прогорает и в доме становится холодно довольно быстро. Как от этого избавиться? Избавиться можно разными путями.

Например в пару к традиционному твердотопливному котлу подключить электрический котел. Алгоритм работы следующий, днем вы топите котел обычным образом, ночью когда вам не хочется вставать в три часа и бежать подкладывать дрова или разжигать этот котел заново автоматически включается электрический котел. И дает вам спокойно дожить до утра не стуча зубами.

Другой способ, который вообще нельзя рассматривать как некую нагрузку к традиционному твердотопливному котлу, потому что этот способ рекомендуют производители и пиролизных котлов, и котлов длительного горения. Это промежуточная буферная емкость, которая ставится между котлом и системой отопления. В буферной емкости во время топок котел нагревает воду. Впоследствии эту нагретую воду, после того как котел уже прогорел окончательно и не топится, мы используем для того чтобы раздавать по радиаторам. Во-первых, мы можем обойтись одной топкой в день, как правило. Во-вторых, мы избавлены от необходимости вставать ночью, что как мне кажется самое неприятное в твердотопливном котле. Буферная емкость конечно это удорожание самой котельной и по оборудованию, и по работам. Но если мы хотим получить комфорт мы должны идти на некоторые издержки.

Вариант твердотопливного котла и в пару к нему электрический хорош тем, что если у нас что-то случилось с одним котлом, у нас есть некое резервирование. Можно не бояться, что он выйдет из строя например 31 декабря, когда никто к нам на помощь скорее всего не приедет. Переключиться на другой котел и отпраздновать Новый год.

Чего делать не следует категорически? Это приобретать твердотопливный котел, в который встроен ТЭН. Во-первых, потому что если сломается этот котел, то ТЭН этот вам уже ничем не поможет. Во-вторых, через топку твердотопливного котла обязательно существуют движение воздуха, если вы не закрыли дымоход шибером, а что чего не всегда люди делают, то у нас воздух движущийся через топку котла будет отнимать тепло, то которое нам нагрел электрический ТЭН. Это тепло мы будем выбрасывать в атмосферу. Если у нас висит отдельный электрический котел, то движение воздуха через топку нас мало интересует, потому что там теплоноситель холодный, мы его не греем.

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 95С 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.

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.

1. Твердотопливные котлы с ручной загрузкой топлива.
2. Твердотопливные котлы с автоматической загрузкой топлива (автоматические котлы).
3. 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.

Отопительные печи часто отличаются от котлов предусмотренной еще при изготовлении возможностью готовить на них пищу. Также большинство модели печей предназначены для местного обогрева - они не предназначены для присоединения контура отопления. Существуют и печи с двумя дымоходами: для летнего режима и для зимнего режима. Многие фирмы предлагают печи длительного горения - они работают на пиролизном методе сгорания. Для лучшего и полного сгорания топлива данные печи оборудуются принудительной вентиляцией.

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

Для того, чтобы снизить показатель присутствия человека котлы оборудуются элементами автоматики. К ним относятся устройства подачи топлива в топку котла . Конструктивно представляет собой бункер для загрузки угля или гранул и устройство их дозирования и подачи в саму топку. Применение такой системы делает котел полностью автономным на сроки от 1 до 7 суток. У некоторых моделей котлов повторный розжиг возможен без участия человека. Есть и модели, которые даже оснащаются управлением через сотовую связь или сеть интернет с помощью специальных электронных блоков.

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.