Классификация твердотопливных котлов. Автономные котлы на твердом топливе – надежно и выгодно. Виды горелок для напольных и настенных газовых котлов

Твердотопливный котел

Рассмотрим разновидности твердотопливных котлов. В наше время все чаще звучит понятие о дефиците энергоносителей, о том что нужно постепенно переходить на такие источники энергии, как солнечную, ветряную, на энергию бытовых отходов и т. д. Конечно, в крупных городах и окружных центрах использование газа, как основного энергоносителя будет существовать еще длительный период.

Однако, немалая часть населения проживает в пригородных зонах и в сельской местности где альтернативой газу уже сейчас с успехом используется твердое топливо в виде дров, угля и всевозможных брикетов. Вместе с этим все больший спрос в наши дни растет на твердотопливные котлы для дома в которых сжигается вышеперечисленное топливо.

В зависимости от своего предназначения, объемов и других особенностей твердотопливные котлы, если не учитывать различных их модификаций, бываю трех видов:

Кроме того, эти виды объединяют в группы:

а) котлы с автоматической подачей топлива – пеллетные котлы;
б) котлы с ручной загрузкой топлива – чугунные, пиролизные и котлы длительного горения.

Пеллетные котлы

Пеллетный котел ФБРЖ, выпускаемый в России

Свое название этот тип котлов получил от слова пеллеты, что означает специальные топливные гранулы, которые изготовляются из отходов деревообрабатывающей промышленности и сельского хозяйства. Пеллеты являются экологически чистым материалом, выделяющие большое количество тепла при сжигании.

Нельзя не упомянуть тот факт, что применение этого вида топлива обходится хозяевам домов и коттеджей значительно дешевле чем использование газа, угля, электричества и жидких видов топлива в виде соляры.

Пеллеты

Конструктивно пеллетные котлы выполнены в виде бункера в который засыпаются пеллеты с последующей их автоматической подачей в камеру сгорания котла, что дает возможность по нескольку дней даже не подходить к котлу. Также в автоматическом режиме происходит процесс розжига и удаление золы. Задача хозяина в обслуживании пеллетных котлов заключается в том чтобы периодически засыпать гранулы в бункер и контролировать удаление золы.

Что касается ценовой политики, то пеллетные котлы можно приобрести, допустим в Москве, по цене от 130 тыс. руб. до 220 тыс. руб. Вполне понятно, что стоимость зависит от мощности котла и его функциональных возможностей.

Чугунные твердотопливные котлы

Чугунные твердотопливные котлы изготавливаются методом литья из высокопрочного материала

Разглядывая этот тип котла, невольно возвращаешься в 70-е годы прошлого столетия, когда отопление жилья частного сектора (коттеджей тогда еще не было) осуществлялось с помощью легендарного котла КЧМ – 1, который массово изготовлялся в г. Киров Калужской области. Котел мог с успехом работать на угле, дровах и других видах топлива.

Впоследствии внутренняя начинка котла в виде колосников удалялась, и заменялась газовой арматурой. И как результат котел, работающий на твердом топливе, превращался в газовый котел, правда, с очень низким к.п. д. В таком виде КЧМ – 1 еще можно встретить сейчас, и довольно часто, в поселках городского типа и селах.

Современные твердотопливные котлы отличаются от аналогов прошлых лет возможностью автоматического поддержания заданной температуры, способностью работать на различных видах твердого топлива: угле, торфе, дровах и брикетах. С применением в конструкции котлов принудительного вентилятора циркуляции теплоносителя (воды в системе) КПД котлов колеблется от 75 до 80 %. Так же как и недалекие (по времени) их типы твердотопливных котлов современные легко переоборудуются под газовые и, кроме того, еще и под котлы, работающие на жидком топливе.

Цена, как и в случае с пеллетными котлами, связана с мощностью котла и фирмой его производящей, но в отличии от первых находится в пределах от 50тыс. руб. до 120 тыс. руб. Например, чугунный твердотопливный котел Protherm Бобер DLO мощностью 19 квт производимый в Словении будет стоить 53 120 руб., а его аналог из Франции De Dietrich CF 124 CSE с запасом мощности в 25 квт – 128 500 руб.

Пиролизные котлы

Пиролизный котел в разрезе

Сам термин пиролиз обозначает разложение продуктов сгорания на сгорание основного топлива (например, дрова) и газ, образующийся при этом сгорании. Котлы, в которых тепло образуется таким образом и называются пиролизными или как их еще называют газогенераторными котлами . Поэтому понятно, что топливом для данного вида котла являются материалы с большим образованием летучих веществ. К таким видам топлива можно отнести дрова и образованные от них брикеты и пеллеты, бурый уголь.

Камера сгорания или, вернее, топка в пиролизных котлах состоит из двух секций: камеры загрузки и камеры сгорания. В первой камере (загрузки) топливо сгорает медленно и пиролизутся, образовывая при этом газы, которые в камере сгорания (второй) под воздействием приточного воздуха разгораются, выделяя основное тепло для нагрева воды в контуре.

По своей сути пиролизные котлы являются экономическими так как в нем сгорает все составляющие топлива. Помимо этого, процесс горения происходит в течении от 12 часов до 30 часов, в зависимости от способа подачи воздуха. Для сравнения для обычных твердотопливных котлов, работающих на древесном топливо, это время составляет порядка 3 часов. Недостатком этого типа котлов является их более высокая стоимость по сравнению с обычными (от 70 до 300 тыс. руб.), сложность конструкции и высокая требовательность к влажности дров.

В заключение можно сказать, что существует еще одна разновидность твердотопливных котлов, которая называется котлами длительного горения . К этой группе можно так же отнести такие типы как пиролизные и пеллетные котлы.

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

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 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

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

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.

Твердотопливный котел для отопления частного дома – современная альтернатива традиционным способам обогрева. С ним вы не замерзнете зимой на даче или в загородном коттедже. Разнообразие моделей позволит выбрать ту, которая устроит именно вас.

Классификация твердотопливных котлов длительного горения

Главная особенность всех разновидностей таких котлов – их устанавливают там, где нет возможности использовать иное отопление, например, газовое. Горят они долго, до нескольких суток, греют исключительно за счет твердого топлива. Принцип их работы несложен и похож на отопление обычной дровяной или угольной печью: вы загружаете топливо в котел, оно горит, выделяя тепло. По мере необходимости, добавляете сырье.

Чугунный отопительный твердотопливный котел

В этом и заключается выигрышное отличие агрегатов, рассчитанных на длительное горение, от иных видов твердотопливных котлов: их не нужно загружать часто, можно даже не вставать ночью. Некоторые разновидности не зависят и от электричества. Это делает их еще более удобными для удаленных от городской жизни мест. С учетом этих и иных характеристик выделяют такие типы твердотопливных котлов, предполагающих длительное горение:

Какое топливо используется:

• дрова;
• уголь;
• пеллеты (гранулированные отходы древесины);
• опилки;
• универсальное. В таких котлах можно сжигать практически всё - от угля и до отходов.

Совет. Не топите котел бензином, дизтопливом, керосином, остатками ламината или ДСП, а также глянцевой бумагой (например, журналами или каталогами): они выделяют токсические вещества.

Как загружается топливо:

• вручную;
• автоматически.

Как оно сжигается:

• традиционно;
• при помощи пиролиза (без доступа кислорода);
• «сверху вниз» (верхнее горение).

Из чего изготовлены котлы:

• сталь;
• чугун.

Из огромного количества моделей выбирайте ту, которая максимально подойдет для вашего дома по площади

Сколько камер имеют:

• одну;

Их функциональные возможности:

• одноконтурные, которые только греют помещение;
• двухконтурные, которые помимо основной функции еще и используются для подогрева воды.

В чем особенности котлов разных типов

Выбирая котел, решите, чем вы будете его загружать. Уголь отдает больше тепла, да и горит без дополнительной загрузки значительно дольше. Дрова считаются самым экологичным топливом. Отдавая предпочтение такому котлу, обратите внимание: он должен иметь достаточно объемную камеру для топки и широкую дверцу. Так вы сможете одновременно загружать много дров большого размера, что увеличит длительность горения.

Внимание! Для наибольшей энергоэффективности используйте дрова, влажность которых не превышает 20%.

Пеллетный котел

Котлы, которые отапливаются пеллетами, в основном автоматизированы. Вам не нужно каждые несколько часов загружать их сырьем, производители предусмотрели для этих целей специальный бункер и механизированную подачу. Древесные гранулы сгорают практически полностью, оставляя незначительное количество золы. Однако пеллеты пока недостаточно распространены как вид топлива за счет цены, наличия на складах и стоимости самих котлов.

Особенность автоматизированных устройств в том, что они требуют подключения к электричеству. Без него автоматика попросту не работает. Если в вашем дачном поселке бывают перебои с электрикой, лучше остановите свой выбор на котлах с ручной загрузкой. Для удобства владельцев некоторые автоматизированные модели оснащены пультами управления. В частности, они позволяют регулировать частоту загрузок.

Работа пеллетного котла

Если вы выбираете универсальный агрегат, лучше, чтобы основным видом горючего для него был уголь. Прочная конструкция, рассчитанная на черное или бурое «золото», с легкостью примет любое топливо. Для сравнения – дровяные котлы, которые в основном делают из тонких листов металла, не предназначены для сжигания угля. Утилизируйте в универсальных твердотопливных устройствах картон, стружку, опилки, шелуху.

Чаще всего производители выпускают 2 вида котлов: чугунные и стальные. Бывают и керамические, но они почти не распространены. Если устройство для обогрева сделано из чугуна, срок его использования достигает 50 лет. Этот металл устойчив к ржавчине, но чувствителен к перепаду температур. Стальные котлы стоят дешевле, однако служат около 20 лет.

Есть ли разница, каким способом в котле сжигается топливо

В классических котлах топливо поджигают снизу, и пламя, поднимаясь, последовательно «съедает» всё, что туда положили. Чаще всего так работают котлы, которые нужно повторно загружать каждые 2-8 ч (в зависимости от модели и вида используемого топлива). Устройства длительного горения обычно имеют топливники большого объема. Именно это и позволяет классическим моделям после загрузки обходиться без «добавки» как можно дольше.

Устройство дровяного котла

Существуют котлы шахтного типа, где поджигать топливо нужно вверху, и сгорание (а точнее, постепенное тление) тоже происходит сверху вниз. Такое новшество положительно сказалось на длительности работы. Без дополнительной закладки дрова горят около суток, уголь – в среднем до 6 суток. Досыпать или доложить что-то нельзя, пока не истлеет первая загрузка. За счет экономичности и высокого КПД такие модели стоят дороже, чем традиционные.

Устройство для автоматического управления пиролизным котлом

Еще одна разновидность котлов по способу сжигания топлива – пиролизные. В них дрова, уголь или отходы сгорают под воздействием высоких температур, но без доступа кислорода. Такие котлы обычно состоят из двух камер, в одну складывают сырье и поджигают. Через время подачу кислорода ограничивают, и топливо начинает тлеть. В результате этого выделяется (или генерируется) газ, который попадает во вторую камеру и сгорает отдельно. Из-за такой особенности эти котлы еще называют газогенераторными.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов

К положительным свойствам устройств длительного горения, работающих на твердом топливе, относятся:

Среди отрицательных моментов эксплуатации твердотопливных котлов длительного горения стоит выделить и общие, и такие, которых характерны отдельным моделям:

Совет. Можно держать топливо в котельной, если позволяют ее размеры. Лучше если расстояние между котлом и топливом будет не менее 40 см.

Что еще учесть, приобретая котел длительного горения для дачного домика

Такие котлы вполне могут стать не только заменой обычному отоплению, но и быть дополнением к нему. При добросовестном уходе и правильной эксплуатации они служат много лет, не требуя ремонта и полностью окупая затраты на свою покупку.

Как выбрать твердотопливный котел: видео

Котел для отопления: фото

То, что современные твердотопливные котлы становятся снова популярными, начинают понимать и производители, и продавцы. Продажи на них выросли за последнее время, а все из-за того, что производители произвели достаточно серьезные изменения в их конструкциях. И это позволило увеличить коэффициент полезного действия, плюс снизить потребление топлива. Эти агрегаты по своим техническим характеристикам приблизились вплотную к газовым и электрическим котлам. Мы не будем в этой статье рассматривать технологические особенности этих агрегатов, мы хотим разобрать тему – виды котлов на твердом топливе.

Но опять-таки повторяем, нас не будут интересовать некоторые конструктивные элементы типа: одно- или двухконтурность, тип камеры сгорания и так далее.

Классификация твердотопливных котлов

Основной тип разделения всех твердотопливных котлов, которые сегодня выпускает отечественная и зарубежная промышленность, это:

• Промышленные котлы на твердом топливе.
• Бытовые твердотопливные котлы.

Понятно, для чего каждый вид используется и в какой области. Единственное отметим, что первый вид – это агрегаты с огромной мощностью, вторые маломощные отопительные приборы. Так как наш сайт посвящен автономному типу отопления, и в нем мы обычно разбираем отопление для жилых и административных зданий, то соответственно нас в первую очередь будет интересовать вторая категории.

Котел с чугунной топкой

Разновидности

По каким критериям лучше всего разделить твердотопливные котлы? Чтобы ответить на поставленный вопрос, необходимо обратить свое внимание на тот факт, что при сгорании твердого типа топлива выделяется достаточно большая тепловая энергия. Поэтому этот тип отопительных агрегатов должен обладать высокими прочностными характеристиками, особенно противодействию высоким температурам и открытому огню.

Хотелось бы обратить ваше внимание на вот какую конструктивную особенность твердотопливного котла. Но начнем с газового агрегата. В нем, а, точнее сказать в топке, расположен трубчатый теплообменник, по которому перемещается теплоноситель. Сгорая, газ нагревает его. В твердотопливных котлах этот элемент, как отдельная часть, отсутствует. Камера сгорания здесь устроена по типу водяной рубашки: топка имеет двойные стенки, между которыми и движется теплоноситель. Топливо сгорает и нагревает внутренние стенки, через которые теплоносителю и передается тепловая энергия.

Почему мы сделали акцент на камеру сгорания котла? Все дело в том, что ее можно изготовить из двух видов металла: чугуна или стали. Насколько это существенное отличие? Давайте разберемся.

Устройство твердотопливного котла

• Сам по себе чугун является металлом прочным, но он боится ударных нагрузок.
• Он медленно нагревается, но и медленно остывает.
• Обладает высокой коррозионной стойкостью.
• У него огромный срок эксплуатации. Чугунные котлы советского производства до сих пор работают.
• Сама камера сгорания, а соответственно и теплообменник – это разборная секционная конструкция. При выходе из строя одной секции ее легко можно заменить новой.

А вот недостаток у чугунных твердотопливных котлов один – он не переносит резких перепадов температур. Материал просто начинает тут же на глазах трескаться. И если вы произвели правильную обвязку отопительного агрегата, то бояться вам нечего.

Котел со стальной топкой

Чем отличается стальной прибор от чугунного?

• Во-первых, он обладает небольшим весом.
• Во-вторых, более низкой ценой.
• В-третьих, меньшим количеством технологических ограничений.
• В-четвертых, более высоким коэффициентом полезного действия.

Зато срок службы у стальных твердотопливных котлов ниже, просто сталь активно взаимодействует с влажностью, поэтому быстрее коррозирует.

И еще несколько сравнительных позиций:

• Чугунный агрегат можно перевозить в разобранном виде.
• Он более долговечен и огнеустойчив.

Поэтому, когда встает задача выбора между стальным и чугунным агрегатом, многие потребители выбирают второй вариант.

Функциональность

В этом разделе хотелось бы остановиться на некоторых видах, с помощью которых можно увеличить количество используемых функций. Сразу приведем пример – это котел-плита на твердом топливе. Что это такое? Это, по сути, все тот же отопительный агрегат, завязанный к отопительной водяной системе здания, только в его конструкции присутствует варочная поверхность.

Эти модели в основном используются в небольших домах и коттеджах. Дачники от них просто в восторге, ведь одним приобретением котла вы решаете сразу две проблемы: отопление и организация кухни. Кстати, на фотографии ниже отлично видны и варочная поверхность, и патрубок сбоку для подключения к системе водяного отопления.

Котел с варочной поверхностью

Твердотопливные котлы с варочной поверхностью сегодня являются очень востребованным видом.

Эффективность

Переходим к очень важному разделу, в котором будем разбирать модели по эффективности работы. В чем суть этого термина? Всем известно, что твердое топливо сгорает достаточно быстро, исключение составляет антрацит. Но так как этот уголь свободно доступен не во всех регионах страны, поэтому чаще всего дома отапливают дровами или брикетами разного вида. Так вот, при сжигании тех же дров выделяется большое количество тепла, часть которого просто вылетает в дымоход.

Поэтому перед производителями всегда стояла задача – найти такие способы, с помощью которых можно было бы повысить КПД агрегата. И такие способы нашлись. Так на свет появились бытовые твердотопливные котлы длительного горения. Что это такое?

Схема пиролизного горения

В этих агрегатах используется пиролизный метод сжигания топлива. То есть, при горении, к примеру, дров при низкой подаче кислорода выделяется так называемый пиролизный газ, который прекрасно горит, выделяя тепло. Поэтому этот тип котлов в своей конструкции имеет две камеры сгорания: в одной горят дрова, в другой выделенный ими газ. Тепло получается сразу в двух топках, что увеличивает количество тепловой энергии. Но так как мы говорили о КПД агрегата, то необходимо сказать, что он в этом случае резко повышается от 65% до 90%. А это серьезная заявка в категорию экономичных котлов отопления.

Но есть в этой классификации два подвида:

1. Твердотопливные котлы верхнего горения.
2. Нижнего горения.

В чем разница? Все дело в зоне горения. В первом варианте топливо горит сверху по принципу обычного костра. Не забываем, что горение происходит при небольшой подаче кислорода, поэтому дрова, в принципе, не горят, а тлеют. Чувствуете разницу? Именно так работают котлы марки «Стропува». Кстати, вот этот котел на фотографии снизу.

Котел модели «Стропува»

Второй вариант – это практически тот же агрегат, только топливо тлеет на решетке. Имеет ли это большое значение? Если смотреть чисто с технологической стороны, то разницы нет никакой. В любом случае, теплоноситель в рубашке будет нагреваться, как положено. Здесь два других критерия:

1. Поджигать снизу закладку удобнее, для этого предусмотрена дверца со стороны зольника.
2. При нижнем горении сама зона горения статична. Она расположена на решетке, поэтому стенки топки должны быть изготовлены из металла большей толщины. При верхнем горении зона перемещается по высоте котла по мере сгорания топлива, поэтому жестких требований к толщине металла не предъявляются.

Кстати, вы обратили внимание на конструкцию и форму котла «Стропува»? Это своеобразная вертикально установленная труба по типу шахты. Поэтому часто этот вид называют шахтными твердотопливными котлами. Самое удивительное, что эти агрегаты могут работать практически на любых видах природных горючих материалов. И не только на природных. К примеру, в шахту можно загрузить опавшие осенью листья, лузгу от семечек, щепки, измельченные початки и так далее.

Внимание! Самое главное – это плотно утрамбовать топливо, чтобы между частицами практически не оставалось зазоров. Именно зазоры создают полоски, куда может проникнуть кислород. В таком состоянии топливо будет активно гореть, а нам надо, чтобы оно просто тлело.

Длительность горения одной закладки

Основные преимущества котлов длительного горения

• Отличная производительность и высокая тепловая отдача.
• Достаточно широкая модельная линейка. В настоящее время на рынке можно приобрести самодельные котлы. Это, по сути, тот же «Стропува», только российские умельцы дали ему свое название «Бубафоня» и внесли некоторые конструктивные изменения.
• Прекрасный внешний вид, который позволяет провести установку в дизайн любого помещения.
• Простота в обслуживании и настройки теплотехнических параметров.
• Большое количество моделей автоматизировано.
• Дешевизна используемого топлива.

Как видите, у стальных и чугунных твердотопливных котлов длительного горения большое количество достоинств. И если к вашему дому газовая магистраль не подведена, то не стоит приобретать электрические котлы. Отопительные агрегаты на твердом топливе прекрасно работают в автономном режиме. Так что на сегодняшний день это оптимальное решение проблемы отопления загородного дома.