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.
Читайте также:
Светильник напольный своими руками: этапы изготовления стойки и основы, варианты оформления абажура

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.

Читайте также:
Расчет отопления, подсчет потребления тепловой энергии по СНИП своими руками, методика, нормативы, калькулятор, инструкция, фото и видео-уроки, цена

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.

Читайте также:
Облицовка камина мрамором. Технология своими руками

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.

Читайте также:
Пайка полипропиленовых труб: время и температура по таблице.

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.

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.

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.
Читайте также:
Нужно ли закрывать продухи в фундаменте зимой

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.

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.

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.

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!

Читайте также:
Облицовка камина мрамором. Технология своими руками

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

Фото 1

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 2

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

Фото 3

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.

Фото 4

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.

Экономичное решение: самостоятельное создание котла твердотопливного с контуром отопления

Простота и удобство обслуживания: принцип действия твердотопливного котла с автоматикой

В каких случаях не обойтись без установки дополнительного насоса в систему отопления?

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

Фото 5

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 6

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.

Читайте также:
Реле контроля напряжения — что это и как работает?

Фото 7

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

Фото 8

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 9

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.

Фото 10

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.

Как работают твердотопливные котлы длительного горения?

Для хозяина частного дома, владельца загородной жилой недвижимости особенно актуальным в отопительный сезон становится обслуживание автономной системы отопления. Когда в доме стоит газовый котел особых вопросов работа отопления не вызывает. Газ подается по магистрали постоянно и остается только настроить соответствующим образом автоматику, контролирующую температурный режим в доме. Сложнее дело обстоит для той категории граждан, кто использует для отопления в домашних условиях твердотопливный котел. Данный вид нагревательного оборудования хоть и обеспечивает некоторую независимость от централизованного энергоснабжения, однако требует к себе больше внимания.

Обитателям дома приходится самостоятельно контролировать работу агрегата, принимать непосредственное физическое участие в процессе. Это не всегда удобно и возможно. Кардинально решить проблему позволят отопительные твердотопливные котлы длительного горения, которые сегодня выпускаются многими компаниями, специализирующиеся на котельном оборудовании. Рассмотрим, что собой представляет подобный котел длительного горения, каковые его конструктивные особенности, преимущества и недостатки.

Предпосылки появления котельного оборудования данного вида

Традиционные твердотопливные котлы работают на топливе, которое загружается в камеру сгорания. Это может быть уголь, дрова, торфяные брикеты, пеллеты и другие виды органического топлива. От того насколько часто приходится загружать топливо в камеру сгорания зависит домашний комфорт и уют. В среднем для твердотопливного аппарата, выполненного по классической схеме, для нормального режима работы требуется 2-8 загрузок в сутки. Отлаженная система автоматики берет на себя все основные функции. То как работает само нагревательное устройство, как расходуется топливо, зависит уже от модели и от человека.

Для справки: время, потраченное на нормальную загрузку топливом твердотопливного аппарата в обычном варианте, составляет 3-5 минут. Время горения одной загрузки составляет в среднем 2-4 часа. На подготовку топки к загрузке новой партии дров или угля (уборка золы, зачистка топочной камеры от крупных фрагментов топлива) уходит еще 5-10 минут. Итого: для очередной растопки котла требуется не менее 20 минут. У вас есть ночью это время? Вы можете найти 20 минут своего времени, если вы только пришли в дом после долгого отсутствия?

Работающий котел на твердом топливе этого вида в состоянии длительное время выдавать необходимое для обогрева тепло, значительно увеличивая продолжительность времени между загрузками. Уже одно название этого агрегата говорит о том, что оборудование способно работать бесперебойно длительное время. Принципиальное отличие данного вида отопительных приборов от традиционных моделей твердотопливных котлов заключается в способе горения.

Читайте также:
Пайка полипропиленовых труб: время и температура по таблице.

Не всегда есть возможность подбрасывать в очередной раз дрова или уголь в топку. Подобная процедура вызывает дискомфорт, особенно ночью, когда температура за окном стремительно опускается. Загруженное топливо может прогореть во время отсутствия хозяев, что приведет неизбежно к остыванию теплоносителя в контуре.

Попытки оптимизировать способ загрузки дров или угля даже в самый лучший котел за счет автоматической подачи, решают проблему частично. Обустраивать рядом с топливным агрегатом прибор механической подачи угля, значит на ограниченной площади дополнительное место. Шум постоянно работающего ротора или шнека малоприятен. Требовалось найти принципиальное решение проблемы. На фото показан обычный котел, работающий на твердом топливе, оснащенный бункером для автоматической подачи угля.

Одним словом, у людей есть масса причин на то, что бы ставить у себя дома твердотопливные котлы длительного горения. Такая техника сводит к минимуму человеческий фактор, от которого во многом зависит эффективность отопительной системы. Отопительная техника, работающая по данному принципу, появилась чуть более 10-15 лет назад. Тогда только стали появляться первые образцы аппаратов. Многие пытались у себя дома самостоятельно соорудить твердотопливный котел длительного горения своими руками. Главное понять принцип действия отопительного оборудования данного вида.

Котел на твердом топливе длительного горения – принцип действия

С появлением на рынке котельного оборудования нагревательных приборов длительного горения, ситуация с организацией и установкой системы домашнего отопления значительно упростилась. Теперь можно ставить для отопления мощные нагревательные установки, не требующие постоянной загрузки топливом. Котлы длительного горения, сделанные своими руками, не всегда способны полностью удовлетворить потребности обитателей дома.

Глядя на чертежи первых моделей, видно насколько сегодня конструкция агрегатов изменилась. Для примера приводится чертеж типичной нагревательной установки пиролизного типа.

*
Промышленные изделия, в которых производители добавили ряд конструктивных изменений и новшеств, обладают большим технологическим ресурсом, экономичные и более практичные в эксплуатации. Несмотря на существенные технологические и конструктивные изменения, в основе оборудования этого вида остался неизменным принцип действия. Топливо, загруженное в камеру сгорания, особым способом горит не так, как в обычном котле. Сам принцип горения топливной массы в корне отличается. За счет создания определенных условий в топке происходят экзотермические реакции, другие физические процессы, оказывающие влияние на интенсивность горения и длительность выгорания загруженного топлива.

В современных агрегатах используется два способа горения:

  • Первый, за счет пиролиза;
  • Второй, за счет верхнего способа горения топливного материала.

Процесс пиролиза – связанный с генерацией тепловой энергии, выделяемой в процессе горения угля, дров и других топливных материалов. Основная работа котла заключается в горении древесного газа, генерируемого из тлеющего топлива.

Во втором случае речь идет о верхнем способе горения. Топливо выгорает не снизу вверху, как принято считать, а наоборот, сверху вниз. За счет этого процесса достигается полное выгорание топливного материала, заложенного в топку. Количество выделяемого в результате горения тепла на порядок больше, чем у аппаратов нижнего горения.

Какие виды твердотопливных аппаратов длительного горения существуют

На сегодняшний день в обиходе особую популярность приобрели два вида подобной техники:

  • котлы твердотопливные, работающий пиролизным способ;
  • агрегаты, рассчитанные на верхний способ загрузки.

Твердотопливные котлы, работающие на основе пиролиза

Рассмотрим первый, самый распространенный и наиболее эффективный вид — пиролизные котлы. Если говорить об этом типе твердотопливного котла, то он представляет собой узкоспециализированный нагревательный прибор. Агрегат представляет собой типичное нагревательное устройство на дровах длительного горения.

Важно! Для работы данного оборудования необходимо использовать только сухие дрова пеллеты, влажность которых не превышает 20%. В противном случае процесс пиролиза не начнется, котел утратит свои основные преимущества и эффективность.

Отличает данные нагревательные приборы конструктивная особенность. Здесь мы имеем дело с двумя камерами сгорания. В первую топку закладываются дрова, где при ограниченном поступлении воздуха начинается процесс тления топливного материала. Далее, из тлеющей древесины происходит интенсивное выделение пиролизного (древесного) газа, который поступает уже во вторую топку. Здесь, при повышенном содержании кислорода нагретый воздух начинает взаимодействовать с древесным газом. Благодаря принципу действия агрегаты, работающие за счет пиролиза, принято называть газогенераторные нагревательные приборы.

Начинается интенсивное горение газообразной смеси, выделяя при этом огромное количество тепловой энергии. Весь процесс протекает достаточно долго. Результатом работы котла становится практически пустая топка. Все, включая мельчайшие частицы золы, горючие летучие соединения, успевают сгореть в топочной камере. За счет такого способа горения пиролизные котлы на твердом топливе длительного горения обладают одним из самых высоких КПД (85%), среди всего модельного ряда твердотопливной отопительной техники.

Основная особенность данного типа котельного оборудования — возможность использовать для системы отопления не только получаемое тепло, но и нагретый пиролизный газ. Дровяной котел может работать, как с водяным отоплением, так и с воздушным.

На заметку: пиролизные устройства имеют две топки. Горение в верхней камере достигается за счет нагнетания дополнительного объема воздуха, поэтому тяга в данном случае является только принудительной.

*
Основные преимущества такого способа работы котельного оборудования заключаются в следующем:

  • топливо выгорает полностью;
  • значительные по времени промежутки между закладками топливного материала;
  • техническая возможность регулировки температуры котловой воды;
  • техническая возможность сжигания крупных фрагментов древесины.
Читайте также:
Расчет отопления, подсчет потребления тепловой энергии по СНИП своими руками, методика, нормативы, калькулятор, инструкция, фото и видео-уроки, цена

Чертежи внутреннего устройства пиролизных котлов позволяют точно представить не только конструкцию самого агрегата, но и вникнуть в принцип работы.

На фото представлен фрагмент работы верхней топки аппарата, где и происходит пиролиз.

К недостаткам данного вида отопительной техники следует отнестись риторически. Основной аргумент противников пиролизных котлов — высокая стоимость оборудования. В сравнении с традиционными приборами, такие модели стоят на треть дороже.

В отличие от обычных твердотопливных приборов, пиролизный котел отопления энергозависим. Принудительный наддув обеспечивается за счет установки дополнительного вентилятора.

Памятка: оборудование пиролизного типа необходимо загружать топливом полностью. В противном случае агрегат будет работать не на полную мощность. Горение будет не одинаковым и не стабильным.

Самый эффективный считается нагревательный агрегат, рассчитанный на обслуживание двух контуров. В данном случае вы получаете автономное отопление и полностью независимую систему горячего водоснабжения. Теплообменник для горячей воды делается из жаропрочной стали или из чугуна, имеющий форму змеевика.

Котлы твердотопливные верхнего сжигания

Вторым типом нагревательной техники подобного рода является котел на твердом топливе длительного горения с верхней загрузкой. В отличие от пиролизных котлов – этот вид отопительного оборудования используется уже не одно столетие. Главное отличие от традиционных твердотопливных котлов, принцип загрузки топлива и основная работа агрегата. Основной эффект достигается за счет сгорания топливного материала с верху вниз. Другими словами:

Топливо начинает гореть именно там, где присутствует кислород. Таким образом, сгорает слой за слоем, начиная с самого верхнего. Одной загрузки хватает на 12-24 часа работы котла. Котел в процессе своей работы полностью выжигает порцию топлива, ожидая очередной загрузки. За счет полноты горения достигается максимальная теплоотдача топлива. КПД некоторых моделей составляет порядка 80%.

Внимание! Что бы избежать закипания котловой воды в теплообменнике, первая закладка дров должна быть небольшой. Ориентировочно топка заполняется на ½ от своего объема. После розжига, спустя 15-20 минут добавляет остатки необходимого объема топливного материала.

Существенным недостатком аппаратов отопления длительного горения является их высокая инертность. Котел теряет свою мощность в момент загрузки очередной партии топлива. Сравнивая с котлами нижнего горения, агрегаты с верхней загрузкой обладают меньшей теплоотдачей. Чертеж-схема показывает внутреннее строение устройства и принцип действия.

*
Современная модель твердотопливного котла длительного горения очень обычно оснащается вентилятором, который нагнетает в камеру сгорания воздух. В большинстве случаев, выпускаемые модели работают на дровах, однако сегодня стало модным топить подобные агрегаты торфяными и древесными брикетами.

Заключение

В завершении анализа характеристик вашему вниманию предлагается видео, на котором показаны твердотопливные котлы длительного горения. Ролик наглядно демонстрирует принцип действия отопительной техники данного вида. Если пиролизные агрегаты представляют собой новое техническое решение, совершенно иной вид нагревательной техники, то аппараты с верхней загрузкой являются устройствами длительного горения в прямом смысле.

Модель, которая представляет наибольший интерес, в плане цены, качества и эффективности – это твердотопливный котел верхнего горения, сверхдлительный, удобный и практичный отопительный прибор.

Так к примеру: твердотопливный агрегат с верхней загрузкой может переварить 50 кг. топлива при единичной разгрузке в течение 31 часа. Котел работал в режиме номинальной нагрузки, давая мощность в 8-10 кВт.

Добиться такого показателя удалось за счет существенных конструктивных особенностей. Топка аппарата имеет цилиндрическую форму. Воздушная масса поступает в камеру сгорания сверху, равномерно распределяясь по всему верхнему слою топливной закладки. Следует отметить один технический нюанс: распределитель воздуха опирается на слой топлива. По мере сгорания слоя, распределитель опускается, достигая следующего слоя топлива.

Там где воздух соприкасается с топливным материалом, горение сопровождается частичным окислением углерода. Продукты горения поступают в верхнюю часть топки, после чего улетучиваются через дымоход наружу.

Главной конструктивной особенностью для данного отопительного оборудования является то, что теплообменником является весь корпус нагревательного агрегата. Котловая вода циркулирует сверху вниз.

Оба типа котлов на твердом топливе являются котлами пиролизного типа, в разных модификациях.

Длительность работы определяется размеров топки, куда помещается топливный ресурс. Котлы этих модификаций имеют высокий КПД, эффективны в плане расхода топлива. Сложная автоматика практически отсутствует, сама конструкция приборов стабильна. Свой выбор вы можете делать самостоятельно, учитывая собственные бытовые потребности. Котлы подобного типа идеально подходят для тех, кто предпочитает больше наслаждаться теплом и уютом, чем заниматься физической работой, загружая дрова в топку обычного нагревательного прибора автономного отопления.

Твердотопливный котел с термоэлектрическим нагревателем ТЭН: устройство и принцип работы

Основным недостатком твердотопливных котлов является необходимость регулярной растопки. В условиях низких температур даже незначительное промедление может стать причиной размораживания отопительной системы. Для предотвращения образования льда в контур добавляется антифриз, однако не всегда это возможно. Альтернативным вариантом является покупка твердотопливного котла с термоэлектрическим нагревателем (ТЭНом).

ТЭН — надежная страховка от размораживания системы

ТЭН — надежная страховка от размораживания системы. С гибридным котлом можно зимой смело оставлять дом с водяным отоплением на несколько дней без присмотра.

Твердотопливный котел с ТЭНами: аргументы «за» и «против»

Как и любое отопительное оборудование, котлы с термоэлектрическим нагревателем имеют и достоинства, и недостатки.

Аргументы «ЗА»:

  1. ТЭН — надежная страховка от размораживания системы. С гибридным котлом можно смело оставлять дом с водяным отоплением на несколько дней, не опасаясь увидеть по возвращении разорванные трубы, заиндевевшие стены или наросты льда на лопнувших радиаторах.
  2. Нет привязки к графику завоза топлива. Котел с ТЭНом позволяет поддерживать температуру в доме с водяным отоплением при перебоях с поставкой дров.
  3. Схема подключения твердотопливного котла с ТЭНом более экономична, чем покупка и установка двух отопительных котлов разного типа. Во-первых, оплачивается только один котел; во-вторых — стоимость оборудования впишется в рамки даже скромного бюджета.
  4. Наличие в отопительном контуре циркуляционного насоса не является обязательным. Естественная циркуляция за счет градиента плотности, возникающего из-за разницы температур, происходит и при нагреве воды за счет горения топлива, и при включении электрического блока.
  5. Мощность термоэлектрических нагревателей обычно не превышает 9 кВт, благодаря чему оборудование можно подключать к обычной электросети с напряжением 220 В.
Читайте также:
Напольное покрытие на стяжку

Какие могут возникнуть сложности?

Главная проблема, связанная с эксплуатацией оборудования с ТЭНами — образование и отложение накипи. Рыхлый слой солей кальция и магния, покрывающий поверхность нагревательного элемента, значительно снижает коэффициент теплопередачи, что уменьшает эффективность нагрева.

По этой причине процесс технического обслуживания становится сложнее и расширяется перечень профилактических работ. Помимо очистки котла от сажи и проверки состояния дымохода необходимо осматривать нагревательные элементы и очищать их от накипи. Кроме того, ТЭНы нередко выходят из строя, что влечет необходимость их замены.

Принцип работы твердотопливных котлов комбинированных с ТЭНом

Принципы работы отопительной водяной системы с котлом на твердом топливе и с комбинированным котлом идентичны. Основная отличительная особенность гибридного котла твердое топливо/электричество заключается в наличии резервного источника тепла.

При горении дров выделяется тепловая энергия, за счет которой вода (или иной теплоноситель) нагревается до 60-90 °С. По окончании процесса горения температура воды в контуре постепенно снижается. Датчик, установленный в комбинированном котле, дает сигнал на контроллер при падении температуры ниже заданного значения. Одновременно с этим автоматически включается ТЭН и поддерживает температуру в установленном диапазоне. При растопке котла температура поднимается выше заданных значений и термонагревательный элемент автоматически отключается.

По описанному выше принципу работают практически все модели гибридных котлов. Конструктивные особенности могут повлечь некоторые незначительные изменения в процессе эксплуатации.

ТЭН включается автоматически и поддерживает температуру в установленном диапазоне.

Особенности подключения

Монтаж комбинированных водонагревательных котлов, работающих на твердом топливе и на электричестве, производится в строгом соответствии с положениями СНиП и ППБ. В качестве основных моментов, заслуживающих внимания, стоит выделить следующие:

  1. Если мощность электронагревательных элементов не превышает 3 кВт, подключение производится к действующей сети. Потребляемая мощность 6-9 кВт создает существенную дополнительную нагрузку на проводку, поэтому для мощных нагревателей должна быть выделена отдельная линия.
  2. Для котлов производительностью до 40 кВт место установки не регламентируется. Более мощные котлы должны размещаться в отдельном помещении (котельной), изолированном от жилой зоны.
  3. Подключение гибридного котла «твердое топливо/электричество» производится через отдельные автоматы на распределительном щите. Для термоэлектрического нагревателя перепады напряжения не критичны, но при использовании удаленного контроллера необходима установка стабилизатора напряжения.
  4. Помещение котельной должно иметь отапливаемым, иметь естественное освещение, приточно-вытяжную вентиляцию. Его площадь должна быть не менее 8 м2.
  5. Согласно нормам противопожарной безопасности, твердотопливные котлы длительного горения с тэном устанавливаются на расстоянии от стен не менее 50 см. Монтаж производится на основание, выполненное из огнестойких материалов. В отверстия в плитах перекрытия, предназначенные для дымохода, устанавливается защитный короб, а пространство между дымоходом и внутренними стенками короба заполняется термоизоляционными негорючими материалами.

Выбор котла с ТЭНом

Определяющим параметром для выбора котла является мощность: при недостаточном значении этого параметра о комфортной температуре в доме можно забыть. Оптимальной считается мощность, которая полностью компенсирует тепловые потери при среднестатистической температуре в отопительный период. Для этого не обязательно делать инженерный теплотехнический расчет: достаточно воспользоваться примерными значениями: в доме с качественным утеплением тепловые потери составляют 1 кВт на 10 м2. Если качество утепления наружных стен оставляет желать лучшего, этой мощности может оказаться недостаточно. Расчет производится с учетом материала и толщины стен, наличия теплоизолирующего слоя, количества окон. Во избежание ошибок расчет лучше доверить специалисту.

Необходимо принять во внимание и теплозащищенность здания. Если дом построен на открытой местности, продуваемой ветрами, расчетная мощность котла должна быть увеличена в соответствии с поправочным коэффициентом.

Важнейшим фактором является доступность твердого топлива. В районах с большим количеством лесов предпочтительны дрова, в степных — уголь.

Модели твердотопливных котлов с ТЭНом могут иметь разный набор опций, что значительно отражается на цене. Перед покупкой желательно определиться, будет ли котел использоваться исключительно для отопления или еще и для получения горячей воды, приготовления пищи. Предполагается ли работа котла в автоматическом режиме?

Только после получения и анализа всех данных можно отправляться в магазин отопительного оборудования.

Популярные модели твердотопливных котлов с ТЭНом

Завод «Теплодар» предлагает универсальные и бюджетные модели твердотопливных комбинированных котлов: «Куппер ПРО», «Куппер ОК», «Куппер ОВК» с ТЭНами мощностью 9 кВт, а также «Куппер Практик», нагревательные элементы в котором имеют мощность 6 кВт (можно заменить на более мощные).

Преимущества отопительных комбинированных котлов «Теплодар»:

  • Высокий КПД. Усовершенствованная конструкция теплообменника позволяет увеличить площадь теплосъема на 60 % без изменения габаритных размеров котла.
  • Изоляция корпуса минеральным картоном минимизирует теплопотери.
  • Твердотопливные котлы «Куппер-ОВК10» и «Куппер-ОВК18» оснащены плитой из чугуна, что позволяет использовать их для разогрева или приготовления пищи.
  • Конструкция котлов серии «Куппер» допускает использование всех видов твердого топлива. Возможен переход на газ или пеллеты, в этих случаях котлы нужно оборудовать газовой или пеллетной горелкой, также произведенной на нашем заводе.
  • В базовую комплектацию включен блок для установки ТЭНов, предназначенных для поддержания температуры после окончания процесса горения твердого топлива. Котлы мощностью 15 кВт могут оснащаться автоматическим регулятором тяги.

Котлы серии «Куппер» являются универсальными: они могут быть базой для любой системы отопления — открытой, закрытой, с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя. Конструктивные особенности позволяют подключать водяной контур с любой стороны, что существенно упрощает монтаж отопительной системы.

Твердотопливный котел с электронагревательным элементом минимизирует риск размораживания системы с водяным контуром, когда отсутствует возможность регулярной растопки. Установка гибридного котла «твердое топливо/электричество» позволит на непродолжительный срок оставить систему без присмотра, а также избежать замены воды в отопительной системе на антифриз. Надежное оборудование гарантирует безопасность работы отопительной системы даже в условиях экстремально низких температур.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Строительный
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: