Принцип работы твердотопливного котла отопления: устройство, как работает котел длительного горения на твердом топливе, принцип

ТТ котел длительного горения — особенности, принцип работы, виды топлива

Котёл-автомат на угле отличается от традиционного тем, что в нём присутствуют дополнительные приборы. Автоматические устройства не требуют постоянного присутствия владельца рядом, увеличивают производительность системы и минимизируют расход горючего и количество остающейся золы.

1. Она контролирует угольную подачу в топочную камеру. Конструкция подразумевает засыпной бункер со шнеком (либо барабаном) для автоподачи топлива. При всём пользователю требуется пополнять запас горючего в бункере всего раз в несколько дней (от трёх до десяти).
2. Следит за подачей воздуха в зону горения. Оптимальная подача и изначальный подогрев воздуха тоже способствуют равномерному сжиганию угля и эффективности работы оборудования. Угольный котёл с автоматической подачей топлива имеет коэффициент полезного действия 90 % (это больше, по сравнению с прочими видами конструкций: обычный котёл – 70 %).
3. Автоматически сбрасывает золу подвижными колосниками.

Принцип работы пеллетного котла с автозагрузкой представлен здесь

Авторежим работы устройства корректируется параметрами, которые задаёт владелец. В соответствии с температурными значениями по подогреву воды и отопления внутри помещения, автоматика активизирует горение либо поддерживает режим тления до пяти суток. Благодаря непрерывному горению розжиг мощно производить раз за сезон отопления.

Принцип автоматической подачи топлива в твердотопливный котел

Принцип работы автоматики не сложный. В зависимости от градуса внутри котельного оборудования, ёмкости жидкости, силы давления, подаются команды на датчик воздушной подачи. Если скорость воздуха увеличивается либо подача уменьшается, происходит усиление горения или, соответственно, ослабевание. Это же настраивает температуру нагрева воды внутри теплообменника.

Для работы котла-автомата на угле требуется электроэнергия, потому такие агрегаты относят к энергозависимыми. Они нуждаются в присутствии сети (аккумулятора, розетки).

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов верхнего горения

Котлы с верхним горением уже более 15 лет обеспечивают пользователей теплом. За это время они полностью подтвердили свою эффективность, которая обеспечивается следующими факторами:

• когда происходит закладка топлива, распределитель поднимается вверх, а после розжига опирается на дрова и опускается по мере их прогорания;
• в месте поступления воздуха, происходит неполное окисление углеводородов. Газ с частицами пепла переносится в верхнюю часть топочной камеры. Там к нему присоединяется кислород, в результате чего он дожигается и отдает оставшееся тепло;
• в начале камеры для сжигания газа, находится регулятор тяги. С его помощью автоматически определяется температура воды и регулируется скорость сгорания летучих соединений.

Котлы имеют следующие преимущества:

• длительное время работы и минимальное количество загрузок;
• энергонезависимость за счет работы с естественной циркуляцией и природной тяги;
• универсальность некоторых агрегатов в плане топлива: уголь, дрова, стружки, торф и др.;
• небольшое количество топлива способно обеспечить высокую эффективность работы;
• автоматизированная непрерывная работа котла для снабжения горячей водой и теплом;
• отсутствие сложных механизмов делает эксплуатацию котла простой даже для новичков;
• высокий уровень безопасности;
• длительный срок службы от 10-15 лет и более.

Котел верхнего горения имеет высокий уровень безопасности

Недостатки твердотопливных котлов с верхней загрузкой:

• высокая стоимость по сравнению с другими установками;
• чувствительность к изменениям температуры теплообменника. Возможно появление конденсата и окисление стальных элементов;
• повышенная зольность может засорять зону горения и снижать уровень теплоотдачи;
• необходимо регулярно вручную прочищать дымоход и зольник;
• неудобная закладка дров из-за конструктивных особенностей;
• нельзя загружать топливо больших размеров, например, не колотые дрова;
• топливо должно быть полностью сухим, поэтому нужно продумывать условия его хранения;
• неполная загрузка делает неудобным розжиг, т.к. топка достаточно глубокая;
• нельзя проводить дозагрузку, если процесс уже запущен;
• опорная балка и диск, служащие перегородкой между зонами горения твердого топлива и газа быстро выходят из строя.

Как видите, твердотопливные котлы верхнего горенияне лишены минусов, поэтому прежде, чем приобретать такое устройство, хорошо взвесьте все за и против.

Принцип работы и особенности твердотопливного котла прямого горения

Это самый простой твердотопливный котел, как видите, ничего сложного.

Классический нагревательный элемент на дровах – это технология, проверенная временем. Котел на дровах для обогрева пользуется спросом. Вышеуказанные приборы отличаются приемлемой ценой, а потому доступны широкой массе покупателей.

Устройство твердотопливного классического котла отопления выглядит следующим образом:

• корпус из стали или чугуна;
• топочная камера;
• поверх камеры – теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель;
• дымоход;
• зольник.

Работа котла начинается с процесса загрузки в него топлива. Это может проводиться как вручную, так и автоматически. Последний вариант котлов относится к энергозависимым системам, так как здесь в работу включается автоматика, которая питается от электросети. Загрузка топлива проводится в топочную камеру, которая закрывается дверцей. Внизу камеры содержатся колосники. Они выполняют две функции: отсев золы и не перегоревших остатков топлива, подача кислорода для поддержания реакции горения. Колосники выполняются из серого чугуна (сплав железа и графита), что гарантирует их долговечность и огнестойкость. Розжиг котла также может проводиться как вручную, так и при помощи встроенной газовой горелки.

Тепло от реакции горения передается теплоносителю, который циркулирует по теплообменнику. Теплообменники в свою очередь могут изготавливаться либо из чугуна, либо из стали. Чугунные котлы отопления на твердом топливе имеют больший вес, по сравнению с аналогичными изделиями из стали, и стоят на порядок дороже.

Чугунные твердотопливные котлы отопления боятся перепадов температуры, от чего могут растрескаться. Стальные теплообменники лишены данного недостатка. К их преимуществам можно отнести сравнительно небольшой вес и низкую стоимость. Однако они больше подвержены коррозии, на них часто образуется конденсат, а потому их температура не должна быть ниже +65 градусов.

Регулировать температуру теплоносителя можно при помощи регуляторов тяги. Они могут быть механическими (обычная заслонка) и автоматическими (микропроцессорный контроллер). При помощи данной составляющей легко контролировать поступление кислорода к топливу, тем самым регулировать интенсивность реакции окисления, а следовательно и температуру воды или антифриза.

3 Разновидности твердотопливных пиролизных котлов

Используемые сегодня твердотопливные пиролизные котлы могут отличаться своей мощностью, энергонезависимостью, предпочтительным видом топлива и рядом других характеристик. Наибольшее распространение сегодня получили три следующих разновидности отопительных установок:

• Модификации, в которых нагнетание воздуха осуществляется с помощью встроенных вентиляторов.
• Энергонезависимые модели с естественной воздушной тягой.
• Котлы с направленным горением.

Каждый из этих типов пиролизных установок имеет свои определенные преимущества и недостатки. Выбирать оборудование необходимо с учетом площади обогреваемого помещения, наличия или отсутствия подключения электричества, доступного топлива для котлов длительного горения и финансовых возможностей домовладельца.

1 Принцип работы

Стандартный котел для отопления частного дома на дровах устроен очень просто. Его модификация напоминает всем известную буржуйку с водяным контуром. При сгорании топлива в топочной зоне начинает нагреваться теплоноситель, который впоследствии циркулирует по отопительной системе. Нужно отметить, что такие установки расходуют довольно большое количество ресурса, но своей эффективностью похвастаться не могут. Это связано с неполным сжиганием топлива.

Современные установки нового поколения с функцией длительного горения имеют более сложную конструкцию. Такой котел отопления на дровах работает по следующему принципу:

1. 1. В топку загружается большое количество дров, после чего в камере газификации начинается их сжигание. Но топливо не сгорает, а тлеет, поскольку воздух поступает в камеру в ограниченном объеме, что позволяет регулировать интенсивность горения. Во время работы начинает образовываться тепло, которое нагревает воду в теплообменнике.
2. 2. В процессе тления образуется дым, который содержит горючие газы, поступающие уже во второй отсек отопительной конструкции. Эта зона является одновременно зольником и камерой сжигания, в ней и происходит дожигание газа. Процесс осуществляется при достаточном количестве кислорода, поскольку именно сюда воздух поступает в неограниченном объеме. Поскольку температурный режим горения газовоздушных масс очень высок, вода в теплообменнике нагревается гораздо эффективней.

Высокая температура горения очищает дым от горючих образований и золы, поэтому дровяные котлы для отопления дома считаются экологичными и безопасными в использовании. Кроме этого, практически все современные конструкции длительного горения оснащаются автоматической системой, в которую входят:

• температурный датчик, позволяющий отрегулировать вентилятор, подающий первичный воздух;
• датчик давления, сигнализирующий о превышении нормы;
• датчик давления воды.

Помимо этого, на эффективность работы оборудования влияют и другие факторы, например, вид и качество топлива. Многие производители не рекомендуют отапливать дровяные котлы для дома торфяными брикетами и углем. Такой материал может негативно повлиять на работоспособность и продуктивность отопительного устройства. Следует также учитывать, что котел придется чистить чаще, если в качестве топлива используется хвойная порода деревьев или плохо просушенная древесина.

Критерии выбора отопительного агрегата

Помимо цены теплогенератора, соответствующей вашему бюджету, выбор осуществляется по таким критериям:

• тепловая мощность;
• максимальное рабочее давление теплоносителя;
• продолжительность работы с 1 закладки топлива.

Мощность отопителя равна расчетной тепловой нагрузке на систему отопления, умноженной на коэффициент запаса. Точный расчет тепловой нагрузки довольно сложен и заслуживает отдельной темы, но при выборе можно воспользоваться общепринятыми укрупненными вычислениями. Их суть проста: на обогрев 10 м² площади выделяется 1 кВт тепловой энергии. Зная общую квадратуру помещений, несложно рассчитать нагрузку на отопление.

Система отопления призвана компенсировать все потери тепла, уходящего через ограждения, вместе с вентиляцией и горячей водой

Перед тем как выбрать котел на твердом топливе по рабочему давлению, нужно выяснить перепад высот между нижней и верхней точкой водяной системы отопления. Вопрос актуален для коттеджей в 2—3 этажа, где котельная может располагаться на уровне цоколя либо в подвале. Чтобы вы понимали, 10 м высоты водного столба равны давлению 1 Бар или 1 кг/см² (1 Атм.). То есть в доме, где перепад высот составит 10 м, давление в системе будет не менее 1 Бар.

Если для одноэтажного частного дома сгодится отопитель с рабочим давлением 1—1.5 Бар, то для особняка в несколько этажей понадобится агрегат с более высокими характеристиками. Следует отметить, что лучшие котлы длительного горения на дровах и угле от известных производителей способны выдерживать давление до 3 Бар (30 м водного столба).

Разновидности твердотопливных котлов

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

Конструкция и принцип работы твердотопливных котлов

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

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

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

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

4. Люк для прочистки верхних ходов.

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

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

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

Преимущества и недостатки котлов на твёрдом топливе

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

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

Классические твердотопливные котлы

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

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

Котлы длительного горения

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

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

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

Пиролизные котлы

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

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

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

Пеллетные котлы

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

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

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

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

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

Расчёт мощности и основные принципы монтажа котлов на твёрдом топливе

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

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

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

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

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

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

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

Бесплатная программа теплый пол

Твердотопливный котел длительного горения

Промышленный твердотопливный котел длительного горения пришел в наши дома не так давно, хотя о принципе подобного рода, медленного горения, человечество знало со средневековых времен. А технологию “тлеющего костра” заключенного в каменные тиски, на практике покажет любой профессиональный лесник или охотник. Существует великое множество модификаций, и твердотопливный котел длительного горения предлагает практически каждый продавец.

Выбрать оптимальный и надежный котел длительного горения для частного дома, получится только после тщательной оценки характеристик представленных аппаратов. К тому же необходимо будет согласовать их с особенностями отапливаемого помещения.

Выбрать котел на твёрдом топливе длительного горения вам помогут твердые знания ассортимента и классификации устройств. Давайте вместе разберемся в их разновидностях, и посмотрим из чего складывается цена на столь интересный и привлекательный продукт.

Востребованность у населения купить котлы на твердом топливе длительного горения основывается на постоянной потребности в экономии финансовых средств, а так же времени затрачиваемого на закладку топлива и на регулярную чистку оборудования.

Твердотопливный котел длительного горения — разновидности.

Почетное звание — твердотопливный котел длительного горения получает любой аппарат, который поддерживает горение в течение суток. Прогорел котел сутки – получил статус длительного горения, прогорел двое – статус не меняется, прогорел неделю – получи все тоже наименование.

Таким образом, мы можем встретить аппарат с различным периодом поддержки тления топлива, при этом само словосочетание “твердотопливный котел длительного горения” вряд ли раскроет нам все технические характеристики устройства.

Всего два основных вида оборудования различают в данном сегменте — котёл на дровах длительного горения и котел на угле длительного горения. Обслуживать оба устройства способны как систему с водяным контуром, так и систему с теплоносителем на основе гликоля. Кроме того, твердотопливный котел длительного горения, обладает рядом отличительных признаков, на которых мы заострим внимание.

Твердотопливный котел длительного горения — способы горения топлива

Традиционные энергозависимые котлы.

В традиционных моделях, обычно реализуется простейшая схема сжигания топливных запасов. По конструкции они напоминают обыкновенную печь, с нехарактерным специальным окошком, расположенном в верхней части котла и служит для загрузки дров или угля.

Принцип его работы основывается на процессе тления, не предполагающем горения яркого пламени. Выделять при тлении достаточное количество тепла для обогрева, помогает специальный вентиляционный насос, который включается автоматически и удаляет из топки избыточный объем кислорода.

Производители научили отслеживать устройства процент содержания кислорода в топочной камере, допуская необходимое количество лишь для поддержания тления, не давая разгораться открытому пламени. Тлеющее состояние, которое поддерживает твердотопливный котел длительного горения, обеспечивает очевидную экономию дорогостоящего топлива, а также освобождает владельца от рутинной, ежечасной подкладки дров или угля.

Инженеры позаботились, чтобы традиционный твердотопливный котел длительного горения включал в себя специальное отделение дожига остатков топлива. Камера дожига, представляет извилистый лабиринт, способствующий максимальному теплообмену.

Простое решение, позволило обеспечить практически полное догорание и уничтожение токсичных продуктов, возникающих во время эксплуатации котла. Таким образом, повышается экологическая безопасность и экономичность устройства в целом. В тоже время, вырабатываемое тепло идет на нагрев теплоносителя, повышая КПД котла до 85%.

Основным элементом в осуществлении теплообмена в традиционном котле служит теплообменник. Протекающий через него теплоноситель обеспечивает дальнейший перенос тепловой энергии непосредственно к радиаторам отопления.

Традиционный твердотопливный котел длительного горения славится простотой эксплуатации, высокой степенью надежности и долгим сроком службы. К недостатком относится посредственный КПД, который оставляет желать лучшего. Более существенную проблему может оказать энергозависимость.

Электронное регулирование подачи кислорода и работа вентилятора — не возможны без питания от электросети. Так, работа систему отопления становится уязвимой при аварийных сбоях электроснабжения. Конечно , на помощь придет заблаговременно установленный прибор бесперебойного питания. Но, во первых его надо купить, а во вторых, его работа не подразумевает долгого срока эксплуатации.

энергонезависимые котлы длительного горения

Второй способ сжигания, представлен многочисленными газогенераторными аппаратами. Такую конструкцию чаще называют пиролизный котел. Характеризуется повышенным значением КПД достигающим 90%. Высокая интенсивность выработки тепловой энергии, достигается особым методом сжигания топлива.

Сначала топливный материал подсушивается. Дальнейший процесс сопровождается дегазацией, в результате чего, порядка 85% веществ при горении преобразовываются в горючий пиролизный газ. Видео обзор, подробно описывает каким образом эксплуатируется пиролизный твердотопливный котел длительного горения.

Преимуществом пиррольных котлов, является их полная энергонезависимость, аппарат отлично подойдет к установке в проблемных регионах с трудностями в подаче электроэнергии. Второй плюс — автономность. Не требуется постоянная регулировка, а температурный режим поддерживается в заданном режиме с погрешностью не более ± 3°C.

Экономичность в пять раз лучше котла с прямым пламенем. Понадобится 10 кг топлива в сутки, чтобы хватило отопить площадь 100 м2. Практически полное сгорание — освобождает вас от частой работы по очистке котла от золы. Длительность горения составляет порядка 12 -16 часов.

Твердотопливный котел длительного горения — плюсы и минусы

В отсутствии газовой магистрали, альтернатив соорудить систему отопления не много. Можно установить газгольдер, при условии, что поставки газа налажены в регионе. Можно использовать экологически чистую, но дорогую электроэнергию, подключив электрокотел. Но что делать, если подобные варианты не по карману? Или ресурсы газа и электричества ограничены или вовсе отсутствуют?

Твердотопливный котел длительного горения не потребует от владельца значительных затрат по установке и обеспечит разумную замену перечисленных способов обогрева.

Достоинства:

• Простая эксплуатация. Традиционная работа на дровах, пеллетах или угле не потребует специальных навыков. Очистка от золы занимает времени не более часа в неделю.

• Долговечность. Сроки службы превышают 10 – летний период. Котел длительного горения – техника неприхотливая. Простая конструкция, при бережной эксплуатации, может исправно служить несколько десятков лет.

• Экологически чистый. Камера дожига обеспечивает почти полное сгорание топлива. Выбросы вредных веществ естественный продукт сгорания – перерабатываются в результате фотосинтеза.

• Высокий КПД. На рынке представлены модели с значением до 90 – 95 %. Обеспечены минимальные тепловые потери. Инженерные решения оптимизируют процесс дожига пиролизных газов. Конструкция теплообменника спроектирована с максимальной теплоотдачей теплоносителю.

• Эффективность и экономичность. Современное оборудование мало уступает газовым аналогам. Результативность длительного горения достигает семи и более суток.

• Приемлемая стоимость топлива. Порой и единственная возможная. Освобождает от зависимости дорогостоящего газового оборудования.

• Отсутствует разрешительная документация на установку котла. Не требуется заключение договоров с газовыми службами на обслуживание.

• Твердотопливный котел длительного горения позволяет обеспечить домовладение горячей водой, в случае наличия второго контура. Кроме того, расширить функциональность поможет бойлер косвенного нагрева.

Недостатки:

• Постоянное участие владельца. Несмотря на продолжительный процесс горения с одной загрузки, рано или поздно приходится возвращаться к пополнению загрузочного отделения топливом.

• Регулярная чистка. Наверное самый не популярный процесс в обслуживании, требует постоянной очистки от золы. Остается только позавидовать чистому газовому оборудованию или электрическим аппаратам.

• Отдельное помещение. Придется выделять отдельное помещение с хорошей вентиляцией и дымоходом. Твердотопливный котел длительного горения для частного дома, как правило имеет значительные габариты, возможно потребуется подготовить специальное установочное место с усиленным фундаментом.

• Содержание складских запасов топлива. Пополнение и сохранение топливных остатков потребует дополнительных финансовых вложений Соблюдение мер безопасности и поддержание определенной влажности продукта, также добавляют проблем в решении вопросов по складированию.

Как выбрать котел на твердом топливе длительного горения

Предлагаем определиться с оценочными признаками, по которым будет легче выбрать котел длительного горения для частного дома. Рассмотрим основные разделы, на которые следует обратить внимание и ознакомимся с оптимальными параметрами подходящих аппаратов.

Надеемся наши советы помогут правильно выбрать твердотопливный котел длительного горения для обеспечения комфортного проживания в условиях отсутствия газа.

Твердое топливо.

С самого начала, необходимо определиться с видом топлива наиболее доступном в вашем регионе. Принимайте во внимание, что будет дешевле и доступнее в транспортировке и складировании. В ближайшем районе происходит активная заготовка леса?

Скорее всего следует отдать предпочтение оборудованию на дровах. Домовладельцам, где древесное сырье в дефиците, стоит порекомендовать присмотреться к отоплению пеллетами.

Котел на угольном топливе или антраците рекомендован тем владениям, где ведется разработка месторождений или транспортировка угля налажена должным образом. Отопительные системы с применением процесса сжигания опилок выгодно организовывать на объекте по обработке древесины.

Характеристика мощности аппарата

Выбрать необходимую мощность котла длительного горения, поможет подрядная организация по монтажным работам отопительной системы. Если вы обустраиваете уют своими руками, посчитайте площадь отапливаемого помещения.

Традиционно на 100 метров площади назначается 10 кВт мощности котла. Несложным математическим подсчетом определите требуемое значение. Полученные данные помогут найти оптимальный твердотопливный котел длительного горения в многочисленном ассортименте на рынке отопительного оборудования. Как правило, к полученному значению рекомендуется прибавить 10 % , в целях обеспечения запаса мощности на случай сильного заморозка.

Загрузочная камера

Существует показатель, который зависит от соотношения объема загрузочной камеры и характеристикой мощности котла. Достаточным, значение считается, если укладывается в диапазон коэффициента от 3,3 до 5 литров/киловатт. Коэффициент является важным критерием который помогает выбрать котел длительного горения для дома.

Если итоговая цифра ближе к максимальному порогу индекса, тем больше радости домовладельцу — ему не так часто потребуется осуществлять до загрузку устройства.

Для примера рассмотрим пиролизный котел Viessmann Vitoligno 100-S 25. Согласно техническим данным, размер загрузочной камеры у аппарата имеет объем 110 литров. Мощность равна 25 кВт. Вычисляем индекс: 110/25 = 4,4 л/кВт. Как видим, коэффициент укладывается в приемлемые рамки и считается весьма хорошим.

Котел на твердом топливе длительного горения Стропува

Раз уж мы заговорили о компаниях, выпускающих на рынок котлы на твердом топливе длительного горения, то мы никак не можем обойти вниманием заслуженного лидера — компанию Stropuva. Литовский котел способен проработать на одной заправке угля до 120 часов, на пеллетах 72, на дровах 30 часов соответственно.

Очень не плохие параметры для данного типа котлов длительного горения. Разберем еще, за счет чего, котлы Stropuva набрали такую большую популярность:

• Длительное горение. Достигает 5 суток.
• Многоуровневый уровень безопасности. Компания утверждает, что во время перегрева и превышении нагрузки устройство котла сжимается как консервная банка под нагрузкой стопы и не при каких обстоятельствах не взрываются, а лишь сжимаются внутрь.
• Экономичность. Оптимальные характеристики использования ресурсов. Топливом могут выступать древесные отходы.
• Энергонезависимость. Котел Стропува не нуждается в электричестве.
• Экология стоит на первом месте и соответствует высоким европейским стандартам.
• Привлекательный внешний вид.
• Гарантия 5 лет.

Литовские инженеры, не зря проектировали котел длительного горения именно в форме цилиндра. Теперь благодаря компактным размерам, монтаж котла Стропува не требует большой площади и может поместиться в ограниченном пространстве городской квартиры.

Ценовая политика на котлы длительного горения

Цена определяется исходя из множества показателей и значений, главные укладываются в три основополагающих фактора:

• Бренд, страна производитель;
• Характеристика тепловой мощности;
• Многофункциональность конструкции и способность перерабатывать различные виды топлива.

К слову, дровяные котлы длительного горения компании Stropuva обладающие мощностью 20 кВт находятся в ценовом диапазоне 1400-1900 евро. В то же время аналогичная мощность, но на универсальной модели будет стоить 2000-2400 евро.

Классику представляет на рынке котел Будерус (Buderus) длительного горения, от немецкого концерна. Эксплуатация допускается на дровах, угле, антраците и пеллетах. Стоимость котла Будерус определяется тепловой мощностью и лежит в пределах 1400-1900 евро.

Добавим еще одного производителя Евросоюза из Германии — твердотопливный котел длительного горения компании (Junkers) показывает отличные характеристики. Выделяется из ассортимента в лучшую сторону котел Юнкерс мощностью 32 кВт с ценой за аппарат 1600 евро.

Наибольшую стоимость за свой пиролизный котел длительного горения запрашивает компания Viessmann за модель Vitoligno концерн хочет получить от 2300 до 5900 евро за котел с максимальной, промышленной мощностью в 80 кВт.

В самое время обратить на отечественного производителя. Доступные варианты начинаются от 35 тысяч рублей, так твердотопливный котел Купер российского производства можно приобрести за 40 тысяч рублей.

Также на просторах интернета есть огромное количество советов как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками. Если есть материал и умелые руки, можно сотворить свой собственный котел!

Выводы

В заключении, хотим сказать, что не стоит поддаваться импульсному желанию купить котел на твёрдом топливе длительного горения, просчитайте все варианты, еще раз сравните расчеты экономии эксплуатации электрического котла. Попробуйте уточнить необходимую и достаточную мощность теплогенирирующего оборудования. Скорее всего, цена вопроса будет находиться в одном диапазоне.

Возможно, электрокотел, в совокупности, допустим с теплым полом пленочного типа инфракрасного излучения, будут в равной степени затратны с финансовой точки зрения в сравнении с котлом длительного горения, но менее хлопотны в использовании. Ну а если, вы определились, что без котла длительного горения вам не обойтись, не поскупитесь и приобретайте устройство с автоматической подачей угля, оно в значительной мере облечет вашу жизнь.

Одна загрузка на несколько дней! Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром

Твердотопливные котлы длительного горения подходят для отопления домов любой площади. Прибор нагревает воду, которая циркулирует по трубам и радиаторам.

Это происходит в специальном отделении: двойной стенке (контейнере) между утеплённым корпусом и топкой.

Этот слой называют водяной рубашкой, основные функции которой — накопление теплоносителя и его быстрый нагрев.

Схемы твердотопливных котлов длительного горения с водяным контуром

Устройства отличаются размерами, методами сжигания топлива, продолжительностью горения одной закладки материалов, особенностями циркуляции воды, конструкцией, сложностью автоматики (либо её отсутствием), спецификой обслуживания. Внешне модели разных производителей отличаются дизайном.

Фото 1. Устройство твердотопливного котла длительного горения. Стрелками указаны основные части конструкции.

Существует несколько схем отопительных устройств, работающих на твёрдом топливе. Но у этих агрегатов общий принцип работы и базовые элементы конструкции. Схема включает следующие детали и устройства:

• корпус (термоизолирующий кожух);
• люк для загрузки топлива;
• отделение для воды (водяной рубашки);
• камеру сгорания (топку);
• колосник;
• поддувало;
• зольник;
• заслонки, дверцы люков, шиберы;
• отверстие для дымовой трубы.

Принцип работы

Принцип работы твердотопливного отопителя заключается в получении тепловой энергии при сгорании любого твёрдого органического топлива при высокой температуре (200—850 °C и выше).

Горячие топочные газы отдают тепло теплообменнику. В роли него выступают внутренние стены топки, за которыми находится водяная рубашка.

Устройство нагревает воду, которая циркулирует по трубам и радиаторам. Жидкость идёт по замкнутому контуру и возвращается в котёл.

Приборы длительного горения предназначены не только для нагрева воды в системе отопления. По количеству отопительных систем их делят на одноконтурные и двухконтурные.

Одноконтурное устройство

Такой прибор предназначен только для отопления дома. Жидкость разогревается от тепла горящего топлива и раскалённых печных газов. Оптимальная температура нагрева устройства — 60—85 °C.

Горячая жидкость естественным потоком либо принудительно (с помощью насоса) поступает в трубы системы отопления дома. Теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, состоящему из водопроводных труб и радиаторов, расположенных в комнатах. Вода отдаёт тепло, охлаждается и снова поступает в котёл. Циркуляция продолжается, пока в топке происходит процесс горения топлива.

Справка. В некоторых моделях в водяную рубашку главного контура встраивают змеевик аварийного охлаждения. По нему циркулирует холодная вода, которая препятствует закипанию теплоносителя в водяной рубашке.

Двухконтурный прибор

Устройство предназначено не только для отопления, но и для нагрева воды для бытовых нужд.

Схема такого котла идентична схеме одноконтурного агрегата, но существует ряд отличий, касающихся второго нагревательного контура.

Нагревательная часть второго контура (контура ГВС) представляет собой систему труб в форме змеевика, встроенных в водяную рубашку.

Жидкость в змеевике нагревается косвенно (происходит отбор тепла из водяной рубашки первого контура).

Горячая вода из второго контура поступает в душевую и на кухню. Для подачи холодной — устанавливают смесители.

Второй контур хорошо нагревает бытовую воду только в случае активного горения топлива. Когда температура жидкости в рубашке падает ниже 60 °C, бытовая вода будет чуть тёплой. Контур ГВС имеет малую производительность (до 8—12 литров в минуту).

Проблему нагрева бытовой жидкости решает электробойлер. В отопительный период вода в бойлере нагревается от труб отопления, летом и в межсезонье — от электрического ТЭНа.

Рекомендации к выбору котла

На подбор твердотопливного котла влияет ряд существенных факторов. Важное значение имеют:

• вид дома (помещения);
• тип конструкция отопителя;
• цель использования устройства.

Вид помещения

Способность жилища сохранять тепло, крайне важны при выборе. Самыми «тёплыми» являются новые дома из кирпича, брёвен, панельные строения.

В них отсутствуют теплопотери через трещины в стройматериалах, двери и окна, плохо утеплённый потолок.

Следовательно, такие строения хорошо обогревают агрегаты средней мощности. Расчёт мощности отопителя хозяин дома делает самостоятельно или с помощью специалиста по теплотехнике.

Расчёт ведётся исходя из высоты потолков и площади. Так, в средней полосе на площади 10 м 2 , при высоте потолка 3 м, необходимо генерировать 1 кВт тепловой энергии.

Тип конструкции отопителя

Зависит от рассчитанной мощности агрегата и доступности топлива. В зависимости от конструктивных особенностей устройства длительного горения делят на:

• пиролизные;
• шахтные;
• автоматические.

Пиролизные котлы. В отопителях такого типа происходит процесс тления топлива при недостатке кислорода, что приводит к образованию горючих газов.

Фото 2. Схема устройства дровяного твердотопливного котла длительного горения пиролизного типа.

Топка устройства разделена на две части. В нижнем отсеке происходит горение и пиролиз, в верхнем — дожигание топочных газов.

После того как топливо полностью разгорится, нижнее отверстие прикрывают и топка переходит в режим генерации пиролизного газа. Этого добиваются с помощью автоматического регулятора.

Пиролизный газ поступает в камеру дожигания, смешивается с воздухом и воспламеняется. При этом сгорает до 90% частиц дыма. Автоматический терморегулятор котла поддерживает заданную температуру дожига. Принудительную циркуляцию воздуха обеспечивает вентилятор.

Справка. В пиролизных устройствах топливо сжигается практически полностью, поэтому частая чистка топки не требуется.

Шахтные котлы — агрегаты верхнего горения, сжигание топлива происходит сверху вниз. Конструктивно они состоят из двух корпусов — внутреннего и внешнего, между которыми находится водяная рубашка.

Вертикальная топка отопителя доверху загружается дровами. Воздух для горения подаётся к верхнему слою топлива с помощью телескопической трубы.

По мере сгорания дров она под собственным весом опускается. Котлы такого типа способны отапливать дом до 7 дней без дополнительной загрузки и какого-либо обслуживания.

Они обеспечивают постоянный и равномерный нагрев жидкости в водяной рубашке.

Автоматические котлы. Рассчитаны на продолжительную работу в автономном режиме. Из бункера по элеватору, шнековому транспортёру в котёл подаётся топливо. Бункер располагается рядом с прибором, в соседнем помещении либо снаружи дома. Расход и подачу горючего материала регулируют средства автоматического контроля.

Эти агрегаты требовательны к величине кусков (гранул) топлива, в большинстве моделей размеры брикетов, пеллет, кусочков угля не должны превышать 30 мм в поперечнике.

Цель использования

Это также важный фактор выбора. Если котёл длительного горения является основным отопителем, в систему труб не встраивают другие устройства. Если нагреватель будет использоваться как резервный, понадобится установка расширительного бака, дополнительные расчёты системы отопления, согласование температурных графиков устройств.

• Если агрегат нужен только для отопления, выбирают одноконтурные модели.
• Если поставлена цель получения хозяйственной воды, предпочитают двухконтурные модели.
• В неэлектрифицированных районах (или в отдалённых районах с дефицитом, перебоями в подаче электричества) покупают простые котлы длительного горения шахтного типа.

Правила эксплуатации

При использовании отопительных котлов длительного горения необходимо соблюдать особые правила.

Помещение

Требования к помещению обусловлены пожарной опасностью отопителя, в котором тепло создаёт открытый огонь.

Место для твердотопливного котла обустраивается в соответствии со строительными нормами и правилами. Расположение устройства обусловлено его мощностью:

• при мощности до 60 кВт котёл разрешается устанавливать в любом помещении дома;
• если мощность котла составляет от 60 до 150 кВт, его ставят в котельной, расположенной в подвале, на цокольном или любом этаже;
• при мощности от 150 до 350 кВт агрегат устанавливают в подвале, на цокольном либо первом этаже, в пристройке или отдельно стоящем здании.

Для каждого отопителя и коммуникаций выделяют площадь, оговорённую строительными нормами:

• котлу мощностью меньше 30 кВт отводят участок 7,3 м 2 ;
• 30—60 кВт — 13,5 м 2 ;
• 60—200 кВт — 15 м 2 .

Внимание! Минимальный размер котельной для самого маломощного прибора — 8 м 2 .

Стены и потолок отделывают негорючими материалами. Под котлом строят бетонный фундамент, для агрегатов малого веса изготовляют негорючую подложку. Основание покрывают стальным листом.

Для твердотопливных устройств строят только вертикальные дымоходы. В котельной предусматривают естественное и искусственное освещение (30 см 2 на каждый метр площади плюс светильник).

Во избежание скопления угарного газа монтируют вытяжную вентиляцию. В котельной на видном месте держат средства пожаротушения. В этом помещении не хранят запас топлива, горючие жидкости и материалы.

Частота использования

Котлы длительного горения зимой работают непрерывно (при постоянном проживании людей). Во время оттепелей и в межсезонье мощность отопителя снижают, регулируя загрузку и подачу воздуха.

Фото 3. Загрузка дров в твердотопливный котел длительного горения. Топливо должно быть сухим.

Летом и в межсезонье котлы длительного горения топят только при похолодании. Если хозяева отсутствуют долгое время, устройства заглушают, воду сливают во избежание разрушения прибора и труб.

Правила безопасной эксплуатации

1. Устройство с водяной рубашкой требует внимательного отношения к температуре нагрева жидкости. Нельзя допускать её перегрева и кипения в трубах.
2. Котлы топят только теми видами топлива, что указаны в инструкции.
3. Размер топлива различен для разных моделей, нарушение этого правила ведёт к поломке устройства.
4. Чистка топки проводится после полного прогорания топлива.
5. Дымоход раз в отопительный сезон очищают от сажи и конденсата.
6. При эксплуатации следят за состоянием труб, радиаторов и контейнера для воды, при обнаружении протечек принимают меры по ремонту.
7. При поломке насоса, манометров, другого оборудования агрегат останавливают и вызывают специалиста.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс монтажа твердотопливного котла длительного горения Прометей.

Как безопасно провести проверку готового котла

Контроль работы, первый запуск отопителя лучше поручить специалисту-теплотехнику. Полный контроль параметров функционирования делают с помощью теплового счётчика, встроенного в систему.

Счётчик даёт возможность оценить мощность котла и сравнить её с данными в паспорте; замерить КПД; время нагрева жидкости в водяной рубашке, буферной ёмкости; измерить количество выделяемого тепла в единицу времени.

Устройство водогрейного котла на твердом топливе: принцип работы, преимущества длительного горения

Узнайте, как устроен твердотопливный котел и за счет чего достигается длительное горение топлива.

Твердотопливный котел — популярный вид отопительного оборудования, который является одним из традиционных способов организации автономного отопления частного дома. В местах, где не проложена газовая магистраль, установка такого агрегата будет единственно верным и экономически выгодным решением.

Более того, работа большинства котлов на твердом топливе не зависит от внешних источников энергии и не нуждается в подключении к электросети.

Устройство и принцип работы водогрейного твердотопливного котла

Водогрейный агрегат — это своего рода печь, которая работает на дровах, угле, торфобрикетах и других видах топлива. Однако, в конструкции и работе такого аппарата есть существенные отличия.

Особенности конструкции

Классический водогрейный котел на твердом топливе состоит из следующих элементов:

• Камера сгорания (топка). Большая часть агрегата состоит из камеры, куда через специальную дверцу закладывается топливо и где происходит его сжигание и процесс теплообмена.
• Колосниковая решетка (колосник) и зольник. Внутри камеры сгорания загружаемое сырье размещается на решетке, которая изготовлена из чугуна. Зола, образующаяся в процессе сгорания, попадает в специальный резервуар – зольник. Это выдвижной или статичный поддон, расположенный под колосником.
• Водяная рубашка (теплообменник). Конструкция устройства предполагает двойные стенки топки, между которыми циркулирует вода или смесь жидкости с антифризом. В зависимости от модели теплообменник может быть разной площади, формы и объема воды в нем.
• Система дымоудаления. Все продукты сгорания выходит через специальный патрубок, к которому подключается дымоход. В зависимости от мощности устройства варьируется длина дымоходной системы.

Все твердотопливные котлы имеют открытую камеру сгорания: агрегат работает на естественной тяге, т.е. необходимый в процессе горения воздух поступает в устройство через специальные затворы или задвижки. Чтобы обеспечить необходимую подачу воздуха, в некоторых моделей предусмотрен вентилятор наддува, контролируемый контроллером (автоматикой).

Как работает твердотопливный агрегат?

Принцип работы котла на твердом топливе заключается в теплообмене между сжигаемым топливом и жидкостью, помещенной в водяной рубашке. Именно поэтому агрегат называют водогрейным.

Во время сжигания топлива стенки теплообменника нагреваются и передают тепловую энергию воде или антифризу.

В зависимости от конструктивных особенностей агрегата водяная рубашка может размещаться как в стенках котла, так и дополнительно в перегородках (ламелях) в верхней части отопительного агрегата. Второй вариант считается более эффективным, т.к. в процессе сгорания дым стремится вверх и обходит максимальную площадь теплообменника, что в свою очередь обеспечивает максимальный нагрев жидкости и высокий КПД.

Считается отличным показателем, когда дым выходя в трубу остается практически остывшим, отдав тепло по пути теплообменнику. Таким образом, чем большей площади и с большим количеством ходов теплообменник, тем лучше.

Нагретый теплоноситель за счет расширения поднимается и выходит через выходной патрубок, к которому подключен трубопровод.

Жидкость может двигаться как естественным способом (открытая система отопления), так и принудительно (закрытый контур отопления). Во втором случае к трубопроводу подключают циркуляционный насос, который обеспечивает необходимую скорость движения воды.

Отдав тепло отопительным приборам, установленным в доме, теплоноситель возвращается по обратным трубам в теплогенератор.

Стоит отметить, что твердотопливные котлы плохо переносят холодный теплоноситель на обратной линии. При поступлении жидкости в устройство температуры ниже 50°C, в нем может выделяться конденсат, вследствие чего агрегат закоксовывается, теряется КПД, быстрее выходит из строя. Чтобы этого не происходило, при обвязке котла делают малый контур, которые разогревает теплогенератор при запуске и с помощью специального термостатического клапана для твердотопливного котла пропускает на обратную линию агрегата теплоноситель только с температурой выше 50-55°C.

По этой же причине у твердотопливных котлов нет 2-го контура для нагрева ГВС, как у газовых отопителей. Приготовление горячей санитарной воды происходит с помощью подключения дополнительного устройства – бойлера косвенного нагрева. Данные емкости представляют собой бак, внутри которого проходит спиральная трубка. По ней течет горячий теплоноситель, передающий часть тепловой энергии на нагрев ГВС.

Особенности ТТ котлов длительного горения

В отличие от классической модели котлы длительного горения имеют усовершенствованную конструкцию, которая обеспечивает экономичный расход топлива при оптимальной температуре отопления.

Длительность горения в твердотопливном котле достигается благодаря установленным контроллеру и модулируемому вентилятору, которые обеспечивают систему автоматического управления работой теплогенератора.

Встроенная автоматика регулирует подачу воздуха в топку исходя из температуры теплоносителя в теплообменнике и тем самым контролирует процесс сжигания топлива.

• Интенсивность пламени напрямую зависит от количества кислорода. Вентилятор наддува разжигает пламя и обеспечивает необходимый объем воздуха до тех пор, пока температура воды не достигнет установленной.
• Далее количество воздуха снижается до уровня необходимого для поддержания пламени, что в разы увеличивает время сгорания одной партии сырья.

Обратите внимание! Автоматика тт котла предполагает подключение к электросети. При частых перебоях в подаче электроэнергии необходима установка дополнительного источника бесперебойного питания.

К отопительным котлам длительного горения на твердом топливе также относят следующие типы устройств:

. Выделяемые при сжигании газы поступают в дополнительную камеру сгорания, где горючие вещества сжигаются и отдают дополнительную тепловую энергию. Такой процесс увеличивает КПД оборудования и уменьшает процент вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. . Агрегаты снабжены специальными топливным бункером и пеллетной горелкой, в которую через специальный шнек поступает топливо в виде спрессованных пеллет. Полностью автоматизированные устройства позволяют обеспечить автономность работы до 7 дней.

Преимущества твердотопливных котлов длительного горения

• Высокие КПД и производительность.
• Простота в управлении и эксплуатации.
• Безопасность и экологичность.
• Экономия энергоресурсов и автоматизация процессов.
• Доступная цена.

5 основных критериев при выборе водогрейного котла на твердом топливе

Исходя из вышеперечисленного назовем основные моменты, на которые стоит обратить внимание перед приобретением ТТ отопительного агрегата:

1. Мощность котла. Это один из самых главных показателей. Рассчитывать его нужно исходя из площади отапливаемых помещений и всех теплопотерь здания, а также расхода энергии на нагрев бойлера косвенного нагрева.
2. Площадь теплообменника и объём воды в агрегате. От этих показателей напрямую зависит качество теплообмена и КПД котла. Чем выше эти показатели – тем лучше.
3. Размер топки. Особенно касается при использовании дров. Если загрузочная камера слишком маленькая по глубине, то поленья стандартной длины придется пилить, что доставит дополнительные неудобства.
4. Толщина стали теплообменника. От этого параметра в первую очередь зависит срок службы устройства. Если вы хотите, чтобы котел прослужил не менее 10 лет, не стоит покупать агрегаты с толщиной менее 4 мм. Качество стали также имеет значение. Например, польские котлы изготавливаются из специальной жаропрочной котловой стали.
5. Наличие автоматики. Если ее нет, то не беда. Можно установить механический регулятор тяги, который также хорошо справляется с функцией регулирования подачи воздуха в топку. Однако контроллер с вентилятором наддува делает этот процесс более эффективным и полностью автоматизированным. Есть модели и без встроенного контроллера, но с возможностью его установки. К таким моделям автоматику можно купить и установить в любой момент в процессе эксплуатации.

Совет

Твердотопливные котлы требуют осторожного обращения. При возможных отключениях электроэнергии для предупреждения поломки или взрыва ТТ агрегата стоит установить буферную ёмкость (теплоаккумулятор) и источник бесперебойного питания для непрерывной циркуляции теплоносителя по системе отопления. Теплоаккумуляторы также дополнительно обеспечивают автономность работы котла на твердом топливе и позволяют экономить на топливе.

Благодаря простоте конструкции и отсутствию сложных механизмов, автономности и безопасности устройства твердотопливный котел до сих пор остается востребованным отеплительным оборудованием. А длительность горения топлива является значительным преимуществом при выборе.

А какой отопительный агрегат установлен в вашем доме? С какими проблемами сталкивались? Делитесь своим опытом в комментариях.

Как устроены твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром

Твёрдотопливные котлы длительного горения с водяным контуром пользуются огромной популярностью. Это не удивительно, поскольку одно устройство и дом обогреет, и теплой водой обеспечит для бытовых потребностей. К тому же такие агрегаты экономичны и дают возможность сжигать в котлах отходы садоводческого хозяйства, все это сделало твердотопливные котлы довольно популярными среди владельцев загородного жилья. В этой статье мастер сантехник расскажет как они устроены.

К сожалению, существует еще много населенных пунктов и дачных поселков, где проведение газовых магистралей только планируется. В таких условиях альтернативой становится оборудование , топливом для которого являются уголь, дрова или топливные гранулы (пеллеты). Чтобы обеспечить комфортный микроклимат и наличие горячей воды для бытовых нужд прибегают к использованию твёрдотопливных котлов длительного горения с водяным контуром для дома. Удобство их использования состоит в том, что загрузка оборудования осуществляется один раз в сутки (в некоторых моделях встречается загрузка раз в неделю). Твердотопливный котел длительного горения благодаря этому обладает высоким (до 95%) КПД.

По своей конструкции различают котлы с одной камерой сгорания с применением нижнего дутья и котлы с топкой из двух частей с нижним и верхним дутьем (пиролизные котлы). Виды корпуса твердотопливного отопительного котла с водяным контуром: чугунный или стальной.

Устройство одноконтурного котла, предусматривающего нагрев теплоносителя для труб отопительной системы , имеет такую конструкцию:

• Топка — камера сгорания твердых видов топлива;
• Зольник — сборник отходов, образующихся при горении;
• Дымоход — канал для вывода отработанных газообразных продуктов горения;
• Рубашка — встроенный в топку теплообменник с водой.

Принцип действия котла следующий: в камеру сгорания делается закладка топлива, которое при сгорании выделяет тепло. Теплообменник аккумулирует тепло и отдает его теплоносителю, который циркулирует по змеевику. Теплая вода поступает в трубы, а остывшая возвращается обратно в котел.

Отличие двухконтурного котла для дома состоит в том, что в нем предусмотрен дополнительный теплообменник (змеевик), использующийся для горячего водоснабжения . Этот теплообменник подсоединяют к трубам водопровода, обеспечивая поступление бытовой горячей воды.

• Проточный режим нагрева. При этом способе змеевик водогрейного контура встроен в рубашку. Водогрейный змеевик нагревается за счет энергии теплоносителя отопительной системы. Вода, перемещаемая по змеевику, нагревается до 45 градусов. Эффективность такой системы — до 8 литров в минуту.
• Накопительный режим нагрева. Такая система предусматривает бойлер (водонагревательный бак), встроенный в канал дымохода или основной теплообменник. Нагрев осуществляется горячим воздухом или теплоносителем отопительной системы. В зависимости от расхода горячей воды, в бойлер из водопровода подается холодная вода и нагревается там до 90 градусов. При такой схеме контур ГВС способен обеспечить объем воды в 2 раза превышающий объем бойлера, что будет способствовать перерасходу топлива.

При нагревании воды, благодаря расширению, происходит ее естественная циркуляция: нагреваясь, она перемещается вверх, а охлаждаясь, опускается вниз. Дровяные котлы длительного горения способны нагреть лишь определенное количество воды. Этот параметр следует учесть, выбирая котел.

Чтобы повысить КПД оборудования, предлагается оснастить котел циркуляционным насосом . С его установкой эффективность возрастет в два раза, но тогда функционирование котлов становится энергозависимым. Если электроэнергия подается с перебоями, рекомендуется укомплектовать котел переключателем ( байпасом ), способным перевести принудительное перемещение воды в естественное.

Обратите внимание! Приобретая котел, следует выбирать модель, которая обеспечит бытовое горячее водоснабжение без подачи воды в систему отопления. Это позволит пользоваться горячей водой в летний сезон.

Чтобы котел длительного сгорания топлива не работал на нагрев радиаторов , но обеспечивал подогрев воды для бытового использования, он оснащается электрическим тэном. Такой котел называется гибридным и является многофункциональным оборудованием.

Оснащение котлов дополнительным оборудованием (например, вентилятором для обеспечения тяги в дымоходе , насоса для подкачки горячей воды в трубах) делает оборудование энергозависимым, с другой стороны, подключение к сети делает возможным автоматическое управление процессом.

Особенностью функционирования пиролизных котлов является то, что в них камера сгорания состоит из двух раздельных отделов. В одном отделе топки сгорает твердое топливо, в другом — продукты горения. Когда в холодный сезон в первый отдел закладывают дрова (часто сырые), при их сгорании появляется пар. Чтобы исключить его негативное воздействие на процесс горения, используют второй отдел топки. Именно в него перемещается горячий газ, который удаляет избыточную влагу, используя вторичную струю воздуха. Такой способ называют способом двойного дутья. Два отдела камеры разделяются колосником, где лежат дрова, сквозь которые проходит первичный поддув. Функционированию пиролизного котла способствует принудительная тяга, создаваемая дымососом.

• На колосник укладывается твердое топливо (дрова);
• производится розжиг котла, закрывается дверца топки и включается дымосос;
• В процессе горения внутри камеры создается высокая температура, что способствует образованию древесного угля, угарного газа и летучих образований водорода и азота;
• Все эти продукты поступают во второй отдел камеры, где к ним подмешивается вторичный поток воздуха и эти продукты сгорают;
• Тепло от сгорания этих продуктов повторно подается в первый отдел камеры.

В результате такой конструкции котла, в нем поддерживается достаточно высокая температура, отходы от сгорания дров разлагаются термическим способом, образуя пиролизный газ. Таким образом, твердое топливо используется рационально, а тепло от сгорания отходов пускается в ход повторно.

Для безошибочного выбора котла на твердом топливе для отопления частного дома, необходимо проанализировать его характеристики:

• В пиролизных агрегатах используется повторная подача воздуха, что обеспечивает длительность прогорания закладки топлива, продлевая его до 10-12 часов, а время горения аналогичной закладки в обычном котле 4 часа. С точки зрения экономичности, пиролизные котлы загружаются реже и топлива уходит меньше;
• В пиролизных котлах происходит сгорание дров практически без отходов. Золы остается минимум. Это в свою очередь облегчает уход за оборудованием: не так часто требуется выгребать из котла золу и прочищать газоход;
• Двухступенчатое сжигание, снижающее избыток воздуха в камере, повышает производительность пиролизного котла;
• При наличии двух камер сгорания появляется возможность контроля и регулирования процесса горения. Пиролизные котлы можно автоматизировать, что совершенно невозможно в обычных котлах;
• Пиролизные котлы могут принять для розжига поленья довольно больших размеров, что, в свою очередь, экономит время на рубку дров;
• Легкий и доступный монтаж — не требует разрешительных документов, возможна установка оборудования своими руками.

Преимуществ у пиролизных котлов на твердом топливе для отопления частного дома много, но есть и некоторые недостатки, о которых следует упомянуть:

• Высокая стоимость;
• Зависимость от электроэнергии — ввиду использования дымососа;
• В некоторых случаях несоответствие заявленным характеристикам мощности;
• Использование котлов в неполную мощность приводит к образованию дегтя, забивающего газоход;
• Для корректной работы пиролизных отопительных твердотопливных котлов с водяным контуром, требуется подмес горячей воды к жидкости, поступающей вторично в котел;
• Температура обратки должна быть не меньше 60ºС, иначе в газовом тракте появится конденсат, что приведет к коррозии.

Обратите внимание! Прежде чем приобрести твердотопливный котел длительного горения, ознакомьтесь с отзывами о его производителе. Очень часто встречаются модели с малоэффективным процессом пиролиза.

• Мощность агрегата. Если вы приобретаете двухконтурный котел для обеспечения горячим водоснабжением, следует выбирать агрегат, мощности которого хватит и на нагрев бытовой воды;
• Производительность контура горячей воды. Необходимо рассчитать, хватит ли объема нагреваемой котлом воды для бытовых нужд всей семьи;
• Удобство и периодичность обслуживания. Обращайте внимание на то, как часто придется загружать дрова и очищать зольник. Отдавайте предпочтение моделям с объемным бункером, где очистка производится один раз в три месяца, а длительность горения доходит до пяти дней;
• Материалы, из которых выполнен котел. Долговечным является оборудование, выполненное из чугуна (срок службы составляет до 30 лет). Змеевик для горячего водоснабжения должен быть выполнен из стали или меди.

Обратите внимание! Для обеспечения горячим водоснабжением дома, где проживает большая семья, следует приобрести модель котла со встроенным бойлером или предусмотреть установку теплового аккумулятора .

Современные модели твердотопливных котлов длительного горения могут полностью заменить газ. К тому же, за счет высокой производительности, они являются экологичными и экономичными. Приобретение твердотопливного котла с водяным контуром станет выгодным, если учесть все требования и параметры данного оборудования.