Что такое твердотопливный котел

Как выбрать твердотопливный котёл, что нужно знать об особенностях конструкции и какие меры предосторожности необходимо соблюдать, рассказывают форумчане

Что такое твердотопливный котелИз-за постоянного роста цен на энергоносители и дороговизну подключения газа всё большее число пользователей forumhouse.ru обращают внимание на твердотопливные котлы.

Сегодня рынок предлагает не один десяток моделей, работающих на угле, дровах или топливных брикетах.

Чтобы не ошибиться с выбором, следует знать ряд особенностей этого типа отопительного оборудования.

Твердотопливные котлы работают на следующих видах топлива:

  • угль;
  • дрова;
  • пеллеты;
  • топливные брикеты;
  • дровяная щепа;
  • опилки;
  • также используется торф.

Что такое твердотопливный котелЧто такое твердотопливный котел

Что такое твердотопливный котелЧто такое твердотопливный котел

Чтобы подобрать наиболее оптимальный ТТ котёл, необходимо:

1. Определить, какой вид топлива наиболее доступен в вашем регионе проживания. Может оказаться, что где-то выгоднее отапливаться дровами, а где-то – углём или торфом.

Что такое твердотопливный котел

Существуют модели, которые работают на двух- трёх типах энергоносителей: дровах и электричестве. Днём агрегат отапливает помещение, работая на дровах, а ночью включается электрический тэн. Такая схема наиболее оптимальна при доступности ночного тарифа на электроэнергию.

2. Подобрать необходимую мощность.

Ориентировочно парамтеры мощности устройства высчитывается так – для отопления 10 кв. м площади необходим 1 кВт. Это пропорция справедлива для хорошо утеплённого дома при высоте потолков до трёх метров.

3. Выяснить, необходимо ли только отопить дом, или также нужна горячая вода для бытовых нужд. В этом случае ставится двухконтурный или одноконтурный ТТ котёл с подключённым к нему бойлером косвенного нагрева.

Что такое твердотопливный котел

Бойлер косвенного нагрева нагревает воду, используя тепло системы отопления и электрическую энергию. Это позволяет «не гонять» устройство для приготовления горячей воды по окончании отопительного сезона.

4. Определить цель использования: постоянно (ПМЖ), изредка (дачный режим) или как резервная система.

Если нужно выбирать котел под ПМЖ, то на первое место выходят его надёжность, долговечность и экономичность. Чем реже нужна загрузка топливом, тем комфортнее им пользоваться.

Выбираем твердотопливный котел

Калорийность и теплоотдача разных видов топлива отличаются друг от друга. Поэтому мощность устройства и, соответственно, количество времени его работы на одной закладке могут существенно различаться.

Что такое твердотопливный котелGarifyllin:

– Приобретая ТТ котёл, многие думают, что его мощность не зависит от вида сжигаемого топлива. На самом деле падение мощности при сжигании менее калорийного топлива (отсыревших дров) может достигать 25-30%.

При работе устройства на топливе с влажностью 25-35% потери мощности увеличиваются. Идёт интенсивное образование нагара, и топку придётся чистить раз в 3-5 дней.

В технических описаниях котлов пишется максимальная мощность. При выборе ТТ котла нужно учитывать, что данная мощность указывается при работе на топливе с небольшим содержанием влаги и при оптимальных условиях эксплуатации. В действительности при использовании менее калорийного топлива, или если оно накопило влагу мощность может существенно отличаться от заявленной производителем. Выбирая устройство, необходимо это учитывать.

Что такое твердотопливный котелGlaz2137:

– Первый хороший вопрос, который необходимо задать при выборе котла – какая у него максимальная и минимальная мощность и насколько экономично он работает в этих режимах.

Пример: котёл имеет диапазон мощностей от 5 до 30 кВт. Время его горения на одной закладке составляет от 4 до 12 часов.

Поэтому на максимуме в среднем он отдаст 120 кВт час, а вот на минимуме – только 60 кВт час.

Glaz2137:

– Важно понять, что не весь отопительный сезон котёл работает в номинальной мощности. Простое устройство с такими данными большую часть времени работает неоптимально, и у него плохое КПД.

Что такое твердотопливный котел

Плюсы и минусы

Чтобы понять, какой твердотопливный котел лучше выбрать, нужно изучить все его преимущества и недостатки.

У твердотопливных котлов есть ряд неоспоримых преимуществ:

  • возможность широкого выбора моделей;
  • невысокая цена за топливо,
  • Не требует больших первоначальных вложений по сравнению с затратами на подведение газа или установку газгольдера на участке;
  • автономность, т.к. работает без наличия подключения к электрической сети.

Что такое твердотопливный котел

Но классические ТТ котлы не лишены недостатков:

  • низкий КПД – до 80%;
  • невысокая степень автоматизации: требуется постоянное присутствие человека для загрузки топлива в котёл (в среднем – каждые 6-8 часов). Автоматических устройств не существует.

Что такое твердотопливный котел

Большинство твердотопливных котлов работает по следующему циклу:

Что такое твердотопливный котел

  • загрузка топлива в топку;
  • разогрев;
  • горение топлива в топке;
  • остывание;
  • чистка от продуктов горения: золы, угля.

Garifyllin:

– При остановке котла теплоноситель в системе остывает, соответственно, температура в доме падает.

ТТ котлы с теплообменниками из чугуна менее восприимчивы к качеству и жёсткости воды, но этот материал более требователен к температуре теплоносителя обратного потока.

Если в «обратку» системы отопления подать холодную воду, то из-за резкого температурного перепада теплообменник чугунного котла может разрушиться.

Garifyllin:

– Котлы со стальным теплообменником быстрее разогреваются. Они не боятся резкого перепада температуры теплоносителя. Однако они более требовательны к топливу и дымоходу.

Оптимальная схема использования твердотопливного котла

Опираясь на опыт пользователей forumhouse.ru, можно сказать, что наиболее оптимальным вариантом является следующая схема: это связка из твердотопливного котла и ТА (теплового аккумулятора), который устанавливается между котлом и системой отопления.

Что такое твердотопливный котел

ТА – это большой, хорошо утеплённый бак с водой.

Что такое твердотопливный котелТепловой аккумулятор выполняет следующие функции:

  • аккумулирует тепло и постепенно отдаёт его системе отопления;
  • защищает от перегрева, т.к. ТА смешивает перегретый теплоноситель с большим запасом тёплой воды;
  • на базе ТА можно создать единую теплосеть, куда войдёт всё теплогенерирующее оборудование в доме – твердотопливный котёл, электрокотёл и т. д.;
  • ТА продлевает срок службы котла и, поскольку он хранит определённый запас уже нагретой воды, то уменьшает расход топлива и увеличивает КПД системы;
  • ТА увеличивает временной промежуток между загрузками топлива, что положительно влияет на комфортность проживания в доме: не нужно вставать среди ночи и закладывать новую порцию топлива в котёл.

Однако в связке ТА и ТТ есть «подводные камни».

Glaz2137:

– Есть теплоаккумуляторы открытые и закрытые. Открытый ТА – это ёмкость с водой, в которую погружен теплообменник. Воду в ТА греет котёл, а теплообменник забирает тепло в систему отопления. Если площадь теплообменника выбрана неправильно (оказалась мала) и он не справлялся с передачей мощности, то это приводит к тому, что ТА кипит, а батареи в доме – едва тёплые.

Что такое твердотопливный котел

Меры безопасности при отоплении твердотопливным котлом

Что такое твердотопливный котелТвёрдое топливо, в отличие от жидкого, горит дольше. При горении дрова или уголь выделяют много тепла, а сам твердотопливный котёл, обладая инерционностью, не может мгновенно остыть и прекратить работу даже при полном перекрытии доступа воздуха в топку. Это может стать достаточно серьезной проблемой.

При нагревании теплоноситель значительно увеличивается в объёме, и этот избыток нужно куда-то деть.

Если этого не сделать, то ситуация может выйти из-под контроля: трубы или радиаторы отопления разорвёт, а при грубом нарушении правил монтажа твердотопливный котёл может взорваться.

Чтобы этого не произошло, в систему отопления встраивают расширительный бак для сброса избытка теплоносителя.

Что такое твердотопливный котелРасширительнее баки бывают двух типов:

1. Закрытые – это закрытый бак, оснащённый предохранительным клапаном для сброса избытка давления.

2. Открытые – это открытый бак, имеющий сообщение с атмосферой.

Такой бак обычно монтируется в верхней точке системы отопления на чердаке.

Это обеспечивает беспрепятственный сброс избытка давления из системы.

Iven:

– Для твердотопливного котла лучше использовать открытую систему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Что такое твердотопливный котел

Система отопления загородного дома, построенная на базе твердотопливного котла, в первую очередь, требует грамотного расчёта и тщательного соблюдения всех мер безопасности. Выбор твердотопливного котла и его покупка – важное и ответственное дело, от которого зависит не только комфорт, но и безопасность всей семьи.

Что такое твердотопливный котел

На FORUMHOUSE собрано множество информации о требованиях к котельным. Познакомьтесь с основными критериями выбора ТТ котла. Пиролизные котлы – миф или реальность. Узнате, чем лучше топить твердотопливный котел. Следите за битвой между пиролизным котлом и обычным твердотопливным.

Смотрите на нашем сайте видео о том, как отопить большой дом при отсутствии газа. А из этого видеоролика вы узнаете, как самостоятельно построить «умную» твердотопливную систему отопления.

Вступление

В твердотопливном котле отопления в качестве источника тепловой энергии применяется твердое топливо: каменный уголь, древесина и ее отходы. Ориентировочная мощность твердотопливного котла рассчитывается из следующего принципа. Чтобы отопить 10 кв. метров утепленного дома с высотой потолка 3 метра нужен 1 киловатт мощности котла. Более точный расчет мощности котла отопления производится исходя из толщины стен, количества и размера окон в доме.

Что такое твердотопливный котел

Принцип работы твердотопливного котла

В основе работы твердотопливного котла лежит топка. В топке сгорает твердое топливо и происходит передача тепловой энергии сгорания в нагрев теплоносителя. При этом теплоноситель находится в камере, которая окружает топку. Нагретый теплоноситель образует конвекционные потоки, что обеспечивает переход воды (теплоносителя) в верхнюю половину резервуара, оттуда в топливный трубопровод и радиаторы отопления.

Как и любая система отопления, эта система замкнута, и охлажденный теплоноситель возвращается обратно в камеру вокруг топки. Возвращение происходит через нижний патрубок. Современный твердотопливный котел комплектуется авторожигом и оборудованием для регулировки уровня нагрева.

Описанная схема твердотопливного котла, нашла воплощение в различных технологиях, по которым разделены твердотопливные котлы.

Что такое твердотопливный котел

Виды твердотопливных котлов отопления

Разделим твердотопливные котлы отопления по следующим характеристикам:

  • По виду топлива;
  • По принципу сжигания топлива;
  • По зависимости от электричества.

Твердотопливные котлы по виду топлива

По виду топлива котлы на твердом топливе делятся:

  • Котлы на НЕ гранулированном топливе;
  • Котлы на пеллетах (гранулированное топливо);
  • Универсальные котлы.

Что такое твердотопливный котел

Котлы на не гранулированном твердом топливе

Не гранулированным топливом являются уголь, торф, древесина. Этот вид топлива загружается в топку вручную с периодичностью 4-8 часов. Периодичность подброса топлива зависит от требуемой температуры, объема топлива и режима горения.

Пеллетные твердотопливные котлы

Пеллетное топливо это гранулы, являющиеся горючим материалом. Гранула (пелплет) изготавливаются из отходов деревообработки (стружки, опилок). Твердотопливные котлы на пелплете относятся к котлам длительного горения, так как снабжены системами подачи гранул, автоматического розжига и контроля температуры нагрева.

Универсальный твердотопливный котел

По названию понятно, что универсальные твердотопливные котлы работают на любом твердом топливе. Эти котлы комплектуются механическими и электронными системами розжига, контроля интенсивности горения. Все это позволяет полностью автоматизировать процесс отопления дома.

Также в основу работы твердотопливных котлов положены разные принципы сжигания топлива.

Твердотопливные котлы по принципу сжигания топлива

По типу сжигания делим котлы на:

  • Традиционное сгорание топлива;
  • Пиролизное (газогенераторное) сжигание.
Читайте так же:  Конденсационный газовый котел baxi

Топливный котел с традиционным сгоранием топлива

Такой вид котла работает по классическому принципу получения тепла в процессе постепенного сгорания топливной закладки . Современный твердотопливный котел отопления работает по технологии верхнего горения. Эта технология обеспечивается послойным сжиганием твердого топлива (дров, угля и т.п.) Эта технология сжигания увеличивает КПД котла до 80 % и значительно уменьшает твердые отходы (золу, сажу).

Твердотопливный котел с пиролизной технологией сгорания топлива

Пиролизный твердотопливный котел, иначе называется газогенераторным. Выработка тепла в таком котле происходит за счет сгорания древесного газа. Древесный газ это продукт сухой перегонки древесины при температуре около 800 ° C.Процесс этот называется пиролизом. В результате пиролиза образуется кокс, который и сжигается. Газогенераторные котлы имеют КПД 91 % и почти не имеют отходов горения (золы и сажи).

Твердотопливные котлы по степени энергозависимости

Эксплуатация котла отопления сопровождается дополнительными технологическими процессами. Циркуляция воды, отвод дыма и продуктов горения, регулирование температуры. Если технологические процессы не требуют потребление электроэнергии, а производятся вручную, такой твердотопливный котел называют энергонезависимым. Энергозависимый котел требует наличие электропитания в доме. К энергозависимым котлам относится большинство современных моделей котлов. Источник питания нужен для насосов, принудительной вентиляции, систем регулирования.

Далеко не все знают о существовании твердотопливных котлов длительного горения. Поэтому имеет смысл познакомиться с этим оборудованием. Давайте разберём принцип его работы и эффективные способы эксплуатации.

И первый вопрос…

Что это такое?

Как же работает такой вид твердотопливного котла? В его топку загружают дрова или уголь, пеллеты или торфяные брикеты, солому или тростник и просто поджигают их. Все перечисленные материалы являются топливом. Все это горит, а тепло передается устройству, которое называется теплообменником. Конструкция последнего достаточно сложна. Обычно это полый змеевик из металла, внутри которого проходит теплоноситель — вода.

Тепловая энергия от металла передается воде, которая нагревается и начинает движение по системе отопления под действием законов физики. Конструкция отопительного котла и принцип его работы просты и понятны, но все это крайне неудобно в обслуживании и эксплуатации.

Один небольшой нюанс — длительность горения разных видов топлива различается и составляет от 2 до 8 часов. Но в любом случае после полного прогорания топлива образовавшуюся золу необходимо убрать и сделать новую закладку.

Еще совсем недавно все это проводилось вручную и сопровождалось массой неприятных моментов, особенно, когда дело касалось уборки. Но теперь на рынке есть новые конструкции, работающие в полуавтоматическом режиме. То есть загрузка топлива — брикетов, угля или пеллетов — происходит механическим способом из бункеров, которые способны принять большой объем таких материалов. К тому же подобные котлы снабжаются автоматикой, которая сама регулирует подачу топлива в котел.

Но конструкторы и инженеры стали искать не только механические способы решения этих задач. Рассматривались и другие механизмы лучшего сгорания топлива в топках. Так появились на свет два новых агрегата с совершенно иными принципами работы. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Пиролизный котел или газогенератор

Для начала поясним, что такое пиролиз. Это возможность эффективного сгорания топлива при недостатке кислорода. Когда его не хватает, то образуется несгораемый остаток в виде твердой золы, а побочным продуктом является горючий пиролизный газ. Он представляет собой дикую смесь продуктов сгорания твердого топлива и углекислоты.

В газогенераторе процесс сгорания разделяется на два этапа:

  1. В топливной камере №1 топливо тлеет в бедной кислородом атмосфере. Подчеркиваем — оно не горит, а тлеет. Создать такие условия — не проблема. К примеру, можно поставить обычную механическую заслонку. Закрыл — и нет поступления воздуха. Открыл — и производительность резко повышается.
  2. В топливной камере №2 перерабатываются летучие продукты сгорания топлива. Это газ, регулировать который можно без проблем. К примеру, можно установить термостат, который будет определять количество необходимой энергии в нужное вам время.

Что получается в результате?

  • Полное сгорание твердого топлива. Остается лишь мелкая зола, которую можно использовать в качестве удобрения. Это экономически выгодно во всех отношениях — никаких отходов, длительное горение, и реже производится чистка зольника.
  • Увеличивается промежуток между закладками топлива. К примеру, крупный уголь можно закладывать 1 раз в сутки.
  • Полная автоматизация процесса.
  • Есть возможность сжигать большие по размеру дрова. В обычных твердотопливных котлах они полностью не сгорают.

Но необходимо учесть и некоторые отрицательные моменты:

  • Стоимость отопительного пиролизного котла в разы выше, чем у классических вариантов.
  • Такие котлы относятся к категории энергозависимых и требуют принудительного надува.
  • Для их работы необходимо использовать только сухое топливо.
  • Нельзя делать закладку ниже нормы, определенной производителем.

Котел верхнего горения

Если говорить точно, это и есть твердотопливные котлы верхнего горения. Они предназначены для одной закладки, на которой котел будет работать очень долго. Можно привести большое количество примеров современных котлов, которые при одной закладке работали более суток, при этом выделяя тепловую энергию в 5–6 киловатт.

За счет чего возможна такая работа котла?

  • Во-первых, за счет конструктивных особенностей модели. Колосник и зольник в ней отсутствуют. На их месте установлен глухой поддон, исключающий горение в этой части котла. Топка имеет цилиндрическую форму, а воздух в нее попадает сверху, что дает возможность гореть верхнему слою топлива.
  • Во-вторых, распределить потока воздуха является подвижной частью, а не стационарной. При закладке он поднимается вверх до определенного уровня, что создает условия для равномерного распределения воздуха по верхним слоям горящего топлива. По мере сгорания и уменьшения объема закладки происходит снижение распределителя. То есть опять верхние слои топлива обогащаются кислородом. Так что равномерность сжигания топлива в течение всего времени обеспечена.
  • В-третьих, за счет двух описанных свойств конструкции топки происходит окисление углеводородов, но оно не полное, а частичное. Под действие тепла продукты сгорания и мелкие частички золы поднимаются вверх, но от камеры сгорания их будет отделять специальный диск, не дающий создавать противоток. Именно здесь в массу потока продуктов сгорания добавляется кислород, который дожигает горючую смесь. Этот принцип используется в пиролизном газогенераторе.
  • В-четвертых, во второй камере, где дожигаются продукты сгорания топлива, установлен автоматический регулятор тяги. Это устройство работает по принципу зависимости температуры теплоносителя и скорости движения выхлопных газов.
  • И, в-пятых, роль теплообменника в такой модели играет корпус котла.

Внимание! После выхода котла на рабочий режим работы его можно догружать разными бытовыми отходами.

Достоинства и недостатки

Давайте начнем с достоинств этого вида твердотопливных котлов. Прежде всего, объём закладки ограничен только размерами топливника. Если рассматривать эту модель по принципу работы, то это все тот же пиролизный котел или его модификация с высоким коэффициентом полезного действия и полным сгоранием топлива. В такие котлы не устанавливается сложная система автоматики, что делает его простым в эксплуатации и обслуживании.

Есть один небольшой момент, который касается видов твердого топлива. Еще совсем недавно подобные модели работали только на дровах. Все изменилось несколько лет тому назад, когда литовские производители сконструировали универсальный котел, работающий и на угле. Сегодня модели с длительным сгоранием работают практически на всех видах твердого топлива.

А теперь о недостатках, без которых, конечно, не обошлось. Такие конструкции очень чувствительны к температуре теплообменника. Незначительное изменение скорости движения теплоносителя сразу приводит к выпадению конденсата. А это коррозия, быстрый износ и уменьшение срока эксплуатации котла. Поэтому из двух вариантов — стальной или чугунный — необходимо отдать предпочтение второму, потому что он менее подвержен процессам коррозии.

Если сравнивать две модели — классическую и с верхним горением, то вторая по цене явно дороже, что может оттолкнуть большинство потребителей. Существует два вида такой модели, которые отличаются друг от друга способом надува — это с принудительным надувом и естественным. В любом случае надув не может справиться со спекающимся пеплом или золой. Чем больше пепла, тем меньше теплоотдача, а значит, пепел придется постоянно убирать. В моделях с принудительным надувом его образуется меньше, а с естественным больше.

Диск и балка, которая поддерживает его (мы говорим сейчас об устройствах, которые разделяют камеры сгорания топлива и продуктов горения), быстро прогорают, а значит, приходится их менять и проводить ремонт котла. Нельзя закладывать в топку дрова или уголь большого размера, поскольку тяжело будет обеспечить верхнее горение. Да и влажные материалы закладывать также не рекомендуется.

И последний из недостатков. Размеры топки недостаточны, чтобы в ней легко можно было проводить розжиг, когда закладка неполная.

Типы отопительных котлов

Интересующий нас тип котлов производится только в напольном исполнении — уж слишком велика его масса. И если не учитывать уже описанные позиции, то это обычные твердотопливные котлы. Логика подсказывает, что мощность таких моделей зависит от прямого назначения топливного агрегата. Здесь есть устройства с минимальными параметрами — 7 киловатт, а есть и с максимальными — до 95 киловатт. Такие колы в основном используются для отопления небольших домов. Но есть и более мощные установки, к примеру, с 200-киловаттной мощностью. Они применяются для обогрева домов площадью более 2000 квадратных метров.

В производстве котлов применяются сталь или чугун, но даже сталь у разных производителей отличается, что будет влиять на стоимость прибора. К примеру, жаростойкий металл в разы дороже, чем низкосортный, а, соответственно, и стоить такой котел будет больше. В некоторых моделях используется шамотный кирпич, которым обкладывают топку. Это увеличивает не только стоимость агрегата, но также его прочность и долговечность. Кстати, подобные модели могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Монтаж

Это не газовое оборудование, поэтому его можно устанавливать своими руками. Правда, есть несколько важных предупреждений от специалистов:

  1. Котел необходимо устанавливать на расстоянии не меньше полуметра от ближайших стенок. Дело в том, что этот нагревательный прибор, даже если в его конструкции есть водяная рубашка, очень сильно нагревается. И если стены дома возведены из горючих материалов, необходимо их дополнительно обшить защитой. К примеру, асбестовым листом, кирпичом или металлическим листом из оцинкованной стали, под которым все равно придется проложить асбест.
  2. Любой, даже самый маломощный котел из этой категории, имеет значительную массу. Поэтому нужно позаботиться об остове, на котором он будет размещаться. Остов должен быть прочным, негорючим и надежным. Имейте в виду, что масса котла увеличится за счет веса закладки. Поэтому оптимальный вариант — это отдельно стоящий фундамент, сооруженный по всем строительным канонам с укладкой щебеночной подушки и армирующего каркаса из металлической арматуры. Кстати, специалисты советуют заливать фундамент высотой не менее полуметра.

Заключение по теме

Как видите, некоторые вопросы увеличения эффективности работы отопительных котлов зависят не только от размеров самих отопительных агрегатов или от увеличения подачи топлива. Научно-технический прогресс сегодня предлагает совершенно другие позиции, связанные с технологическими процессами. И в этом вы сами могли убедиться на примере твердотопливных котлов с верхним горением топлива.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector