Виды и устройство твердотопливных котлов длительного горения

Твердотопливный котел длительного горения. Обзор. Принцип работы. Сравнение стоимости. Технические характеристики. Отзывы владельцев. Котлы на твердом топливе длительного горения следует выбирать по принципу…

Содержание

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.

твердотопливный котел длительного горения

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.

Котёл с автоматической подачей угля

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.

Функции автоматики:

  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).

Особенности конструкции

Для понимания принципа работы твердотопливного котла предлагается рассмотреть его конструкцию, в состав которой входит несколько элементов.

Преимущества теплогенераторов длительного горения

Главное преимущество этого типа агрегатов — низкая себестоимость теплоэнергии из-за использования дешёвого топлива, а порой утилизированных видов его или мусора: шелухи, листьев и прочие горючие отходов сельского хозяйства. Для того чтобы начался процесс, потребуется одно важное условие — прессование отходов.

Основные преимущества ТКДГ:

  • Высокая теплоотдача конструкции.
  • Высокая производительность при низких удельных показателях по топливу.
  • Многоконтурность обогрева.
  • Автоматика безопасности и регулировка процессов теплоснабжения.
  • Соответствие дизайна современным санитарно-гигиеническим и эстетическим нормам и требованиям.
  • Полная энергонезависимость.
  • Отсутствие опасных факторов работы котлов, как, например, у газового топлива.
  • Время автономной работы от 12 часов до недели.
  • Экологичность при условии выполнения режимных карт оборудования.
  • Хороший КПД — более 85%.

Необходимо отметить, что ТКДГ обладают некоторыми недостатками:

  • Высокая стоимость агрегата.
  • Соблюдение процесса прессования топлива.
  • Повышенные требования к качеству топлива по влажности
    и размерам загружаемых элементов.
  • Отсутствие возможности догрузки в процессе работы котла.
  • Требование к качеству водяной среды нагрева.

Обратите внимание! При глубокой топке и неполной ее загрузке, процесс разжигание значительно усложняется.

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.

Комфорт

Функциитермометр

Технические характеристики

  • Котлы длительного горения, которые могут обеспечить работоспособность до 7 суток, в основном работают на торфяных брикетах или древесных стружках. Существуют и универсальные приборы, позволяющие работать с разным топливом, но длина его при этом не должна превышать 40 см. В противном случае придется заниматься самостоятельной заготовкой дров.
  • Чем выше влажность исходного сырья, тем меньше будет производительность отопительного прибора. Поэтому для горения производители рекомендуют использовать топливо влажностью не более 20%.
  • 1 загрузка котла в среднем обеспечивает до 7 суток беспрерывного горения.
Норма влажности дров

Норма влажности дров

 Преимущества:

  • Высокая производительность. Пожалуй, это одно из главных и весомых достоинств таких громоздких агрегатов. Средний показатель КПД составляет не менее 90%.
  • Экологичность. Угарный газ, поступающий в дымоход, используется в роли основного источника образования горючего газа.
  • Относительная доступность и недорогая цена твердого топлива.
  • Автоматичность рабочего процесса. Некоторые модели оснащены пультом, позволяющим устанавливать нужный температурный режим.
  • Экономия времени и ресурсов.
  • Автономность работы. Может быть использован в качестве основного отопительного прибора.
  • Высокая пожаробезопасность. Котлы длительного горения оснащены датчиком тревожного сигнала, который срабатывает при любой аварийной ситуации.
  • Высокая надежность конструкции. При правильной эксплуатации оборудования, котел прослужит не один десяток лет.

Но какими бы эффективными, экономичными и производительными ни были эти котлы, есть и некоторые недостатки таких устройств.

Недостатки:

  • Большие габариты.
  • Высокая цена.
  • Необходимость в регулярной чистке.

Голосование: какой твердотопливный котел самый лучший?

Что бы вы выбрали из твердотопливных котлов или посоветовали бы приобрести?

Bosch Solid 2000 B SFU 27

Сохраните результаты голосования, чтобы не забыть!

Чтобы увидеть результаты, вам необходимо проголосовать

Безопасность

Защитапредохранительный клапан

Украинского производства

Среди украинских производителей выпуском твердотопливных котлов длительного горения занимаются компании: Altep, Buran, Gefest-profi, KOTeko, NEYS, SWaG, Донтерм.

теврдотопливный котёл длительного горения Altep КТ-1ЕКотёл Altep КТ-1Е

Частично представлены собственные разработки, однако в виду большего опыта у европейских производителей частично или полностью модели повторяют удачные решения западных партнеров или предлагается лицензированная сборка на базе региональных заводов и предприятий.

Торговая марка и модель Мощность Тип горения Топливо Длительность работы Стоимость, $
Altep КТ-1Е 15-45 КВТ 15 Верхнее сжигание дрова/уголь 8-24 ч 950
Буран-12 12 Верхнее сжигание Дрова/уголь/ брикеты/отходы до 30 ч 975
Буран -20 Delux 20 Верхнее сжигание Уголь/дрова/брикеты Уголь-12 сут,

Дрова-48 ч

Брикеты- 72 ч

1200
SWaG 20 кВт Dm 20 Верхнее горение Уголь/дрова/пеллеты Уголь — до 5 сут. 1050
NEYS НЕУС-В 10-38 Верхнее горение Уголь/дрова/пеллеты 8-24 ч 750-1200
Донтерм ДТМ КОТ-10Т 10 Верхнее горение Уголь/дрова/брикеты До 48 ч 450

Меры безопасности

Чтобы твердотопливный котел длительного горения прослужил долгую службу и не стал причиной ожогов или аварий в доме, следует выполнять простые правила эксплуатации этого прибора.

  • Не допускайте перегрев системы. Учитывая высокую инерционность котла, он крайне медленно остывает. Поэтому важно следить за контрольной отметкой температуры. Особенно это касается труб, выполненных из металлопластика или пластика. Если температура на выходе будет составлять 110-115 градусов, то это приведет к печальным последствиям. Трубы могут попросту расплавиться. Для этого необходимо при монтаже отопительной системы использовать охлаждающие теплообменники и переключающие клапаны.
    Система вентиляции в помещении

    Система вентиляции в помещении

  • Ни в коем случае нельзя устанавливать запорный вентиль на трубопроводе между расширительным баком и котлом.
  • Помещение должно иметь вентиляцию для притока воздуха.
    Меры безопасности

    Меры безопасности

  • Запрещается разжигать котел, если в расширительном бачке нет воды.
  • Нельзя класть на котел легковоспламеняющиеся предметы.

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.

Водяная рубашка

Принцип действия твердотопливного котла подразумевает наличие в его топке двойных стенок: в промежутке между ними заполняют теплоносителем. Такую конструкцию называют водяной рубашкой. По мере горения топлива происходит нагревание жидкости в водяной рубашке. Это приводит к появлению тепловых потоков, поднимающих горячий теплоноситель в верхнюю часть емкости. Отсюда горячая вода перетекает в теплопровод. После того, как жидкость пройдет по всему отопительному контуру и отдаст тепло жилищу, она возвращается в остывшем состоянии обратно. Для этих целей имеет нижний патрубок.

принцип работы твердотопливных котлов длительного горения

Для убыстрения циркуляции воды внутри отопительной системы на некоторых твердотопливных котлах монтируются специальные насосы. Однако большая часть моделей выпускается для открытых отопительных систем. Имеются в виду схемы, где теплоноситель двигается не за счет работающей помпы, а благодаря небольшому уклону трубопровода. Объясняется это простотой, надежностью и экономичностью инерционных систем. К тому же, они полностью независимы от наличия электрической энергии. Благодаря этому их можно применять в отдаленных районах, лишенных благ цивилизации.

Какое топливо подходит

Есть несколько подходящих разновидностей топлива.

Агрегаты Stropuva топят:

  1. Древесиной твердолиственных пород. Поленья укладывают равномерно по объему топки. Длинные — посередине, короткие — по краям. Завершать закладку следует крупными дровами и примерно 0,5 кг щепы или стружки для розжига. От древесного топлива остается много пепла, который нужно регулярно удалять.
  2. Древесными брикетами. Брикетированный материал горит дольше и равномернее дров. Его укладывают горизонтально. Для растопки берут мелкие сухие щепки.
  3. Торф и брикеты из него. При горении материал источает характерный кисловатый запах. Работая на торфяном сырье, котел выбрасывает больше вредных веществ в атмосферу, чем на древесине. Не стоит использовать этот вид топлива в городских условиях.
  4. Крупный антрацит. Используется только совместно с древесиной, иначе плохо прогорает. Рекомендуется извлекать из золы неиспользованные куски и добавлять их в топку при следующей закладке.
  5. Каменный уголь. Для розжига комбинируют с древесиной. Некачественный уголь укладывают слоями, чередуя с поленьями.

Рекомендации по каждому виду топлива представлены в таблице.

Твёрдотопливный котёл Стропува: обзор, отзывы владельцев

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.

твердотопливный котел длительного горения

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.

Система дымоудаления

Принцип работы твердотопливного котла объясняет образование внутри топки значительного количества дыма. Для удаления продуктов горения используют теплоизолированные трубы, проложенные от котла за пределы дома.

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.

твердотопливный котел длительного горения

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.

Контроль и регулировка температуры

Как известно, обязательным условием для процесса горения является подача воздуха. При чем от интенсивности этой подачи напрямую зависит скорость горения. Этот принцип используется в конструкции твердотопливных котлов, где для регулировки поступления воздуха имеются механические заслонки и шиберы.

Для такой схемы устройства твердотопливного котла отопления характерна простота и надежность: заслонку прочно скрепляют со специальным регулятором. Если температура чрезмерно поднимется, это провоцирует расширение стенок регулятора и следующее за этим опускание заслонки. В итоге снижается интенсивность поступления кислорода в топочную камеру. Процесс остывания регулятора активизирует обратный процесс поднятия заслонки: воздух получает возможность поступать в большем объеме, увеличивая тем самым интенсивность горения.

как работает котел на твердом топливе

На первый взгляд может показаться, что учитывая принцип работы твердотопливного котла длительного горения, такая схема управления процессом горения слишком примитивна и архаична. Однако именно простота служит залогом ее эффективности и надежности. Это объясняет широкое распространение шиберной регулировки в большинстве моделей твердотопливных отопительных котлов. Строго говоря, такой подход до сих пор не испытывает особой конкуренции, т.к. в этом случае не требуется дорогостоящая электроэнергия.

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

Принцип действия твердотопливных котлов позволяет им быть частью различных современных схем. Речь идет как о самых простых одноконтурных приборах, так и о мощнейших многофункциональных агрегатах с высокой производительностью. Существует несколько способов классификации твердотопливного оборудования.

твердотопливный котел принцип работы

По материалу изготовления:

  1. Из стали. Стоимость на стальные приборы ниже, чем на чугунные. К тому же они более просты в обслуживании: чистка проходит без особых проблем. Из недостатков можно выделить чувствительность моделей к температуре в обратной трубе: она должна быть не менее +60 градусов. Это предусматривает использование специальных клапанов для поддерживания необходимого температурного режима путем подмешивания в обратку горячей воды из подающей трубы.
  2. Из чугуна. Отличаются более высокой долговечностью, однако требуют сложный уход. Использование чугунных твердотопливных котлов рекомендуется в случае их непрерывного использования. Приобретение сверхнадежного чугунного агрегата только для аварийных случаев является непрактичным решением. С подобными задачами в состоянии справиться более дешевые стальные модели.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...