КПД котла невероятно высок! Какие еще есть особенности у твердотопливного отопления?

Фото 1

Почему отопление называется твердотопливным, понятно из его названия - в качестве энергоносителя в нем выступает твердое топливо, которое, в свою очередь, бывает возобновляемым (древесина), и ископаемым (торф, уголь, сланцы).

Виды твёрдого топлива

Фото 2

Популярными видами твердого топлива для обогрева дома или для использования в котельных считаются:

  • угольное топливо - каменный, антрацит, бурый уголь;
  • торфяное топливо - торфяные брикеты или пеллеты;
  • горючие сланцы;
  • древесное топливо и его производные.

Чтобы решить, какое сырье лучше выбрать для отопления конкретного объекта, принимают во внимание характеристики котла (расход различных видов топлива), цены на энергоноситель и его доставку в регионе.

Для обогрева сравнительно небольшого здания наиболее приемлемый экологичный вид топлива - древесина и ее производные: опилки, стружки, щепа, брикеты и пеллеты. Древесное топливо несколько уступает углю по теплотворной способности, но преимущества дров бесспорные:

  • Доступность в большинстве регионов России, соответственно и цена невысокая.
  • Экологичность - дрова не выделяют вредные вещества (серу) в атмосферу.

Уголь выигрывает у древесины за счет более продолжительного горения.

Типы твердотопливных котлов для отопления

Фото 3

Задача отопительного оборудования любого типа заключается в нагреве теплоносителя: воды, антифриза, масла или специальной жидкости до заданной температуры.

Поэтому все виды и модели котлов на твердом топливе имеют ряд общих характеристик.

У всех котлов такого типа есть и общий минус - необходимость постоянно, в течение всего отопительного сезона подбрасывать топливо. Устранить этот недостаток невозможно, но увеличить периодичность закладки дров, угля, торфа, вполне реально, включив в конструкцию котла дополнительные узлы. Чтобы воплотить это в жизнь, нужно четко разбираться в принципе работы и механизме твердотопливного котла.

Всего различают три типа котлов на твёрдом топливе — классические, пиролизные и пеллетные устройства.

Схема классического

Традиционная, стандартная модель котла на твердом топливе способна нормально работать на любом твердом топливе.

Принцип действия, как и у других типов котлов, основывается на сжигании «предложенного» сырья с целью нагрева до заданной температуры теплоносителя, выделяемым в процессе сгорания теплом. Классический котел работает по такой же схеме, что и обычная печь, но стенками и «крышей» топки служит водяная рубашка. Сама топливная камера котла объемная, снизу отделена от зольника колосниками. Воздух, необходимый для горения сырья поступает в топку через дверцу зольника с заслонкой и колосниковую решетку.

Фото 4

Фото 1. Устройство твердотопливного котла классического типа. Стрелками указаны части прибора.

Образующиеся в топке котла дымовые газы удаляются через дымоход, а вместе с ними также «вылетает в трубу» значительная часть тепла. Этот момент тоже стоит учитывать при выборе модели устройства. Многие производители применяют в конструкциях своих котлов дополнительные дымовые коридоры и изгибы для увеличения КПД.

Очевидное преимущество классического обогревательного устройства - отсутствие электроники, автоматики, разного рода систем управления, которые очень «любят» выходить из строя. Если в конструкции котла есть терморегулятор, он работает по механическому принципу.

Такие аргументы говорят о надежности классического твердотопливного котла. Что касается недостатков конструкции котла такого типа, то он всего один - оборудование требует постоянного внимания на протяжении всего отопительного сезона: подача топлива, выемка золы, чистка стенок и дымоходов.

Вам также будет интересно:

Пеллетные отопительные устройства

Пеллеты - небольшие цилиндрические гранулы, для изготовления их используются отходы древесины, торфа и сельхозпродукции. Это биотопливо имеет тепловую способность, в полтора раза большую, чем у дров 20% влажности.

Специально для раскрытия возможностей пеллет, разработана автоматизированная установка с высоким КПД (92%). Пеллетный котёл может довольно долго обходиться без внимания человека.

Фото 5

Фото 2. Пеллетный твердотопливный котёл. Слева находится резервуар в виде воронки для загрузки пеллетов.

Непрерывное время горения котла зависит от двух условий:

  • Емкости бункера с запасом пеллет, откуда они попадают в топку.
  • Необходимости очистки деталей устройства от сажи и золы.

Основными элементами котла выступают камера сгорания (топка) и трубчатый теплообменник. Главным узлом служит горелка с принудительной подачей воздуха. Производимый топкой горячий воздух, проходя через жаровые трубы, передает тепло водяной рубашке, и через дымоход, уже остывший, выбрасывается наружу. В моделях котлов большой мощности для такой работы устанавливается вентилятор - дымосос.

Пеллетные теплогенераторы также имеют схему с ручной загрузкой топлива. В таком исполнении котел отличается от классических моделей только специальной факельной горелкой, обеспечивающей непрерывное пламя. К ней имеется приставной бункер небольшой емкости с запасом топлива на 1 - 7 дней постоянного горения.

Удельный вес пеллет от 600 до 700 кг/м3, а средний суточный расход топлива составляет 2 кг в час для устройства мощностью 10 кВт, т.е. в сутки - 48 кг.

Выгода использования пеллетного котла заключается в таких особенностях:

  • Повышенная теплоотдача топлива и сама конструкция котла позволяют добиться КПД до 92%.
  • Автоматизация обеспечивает комфорт обслуживания и безопасность эксплуатации.

Фото 6

  • Высокий показатель длительности непрерывного горения.
  • Минимальное количество вредных выбросов в атмосферу.

К минусам пеллетных котлов относятся:

  • Энергозависимость.
  • Высокая стоимость - среди «собратьев» самые дорогие.

Пиролизные

От традиционных котлов пиролизные отличаются двойным циклом горения. Одна из камер служит для сжигания топлива, другая - для выделяющегося газа.

Сырье в первой камере котла горит при малом уровне кислорода и высокой температуре (до 800 °С) и запускает процесс образования пиролизного газа, количество которого зависит от влажности топлива.

Лучший источник энергии для такого устройства - дерево твердых пород. Допустимо добавлять пеллеты, а также отходы древесины (не более четверти объема дров).

Схема работы газогенератора:

  • На колосниковую решетку укладывается топливо.
  • Обеспечивается подача первичного воздуха.
  • Подожженное топливо доводится до нужной температуры.
  • Регулированием задвижки ограничивается поступление воздуха, тем самым запускается процесс пиролиза.
  • Полученный газ нагнетается во вторичную камеру одновременно с подачей воздуха.
  • Газ, контактируя с кислородом, горит с большим выделением тепла, тем самым нагревая жидкость в теплообменнике.
  • Продукт сгорания - дым, выходит в трубу.

Фото 7

Фото 3. Сравнение строения твердотопливного котла классического типа (слева) и пиролизного (справа).

Скорость реакции газа с кислородом регулируется автоматической задвижкой, что позволяет поддерживать нужную температуру теплоносителя.

К преимуществам газогенераторных котлов относят:

  • полное, почти 100% сгорание топлива (КПД 85 - 95%);
  • легкое регулирование температуры теплоносителя.

Недостатками котлов считают:

  • высокую цену оборудования;
  • требовательность к качеству топлива (влажность не более 20%).

Внимание! Температура в «обратке» должна быть не менее 50°. При несоблюдении такого режима образуется конденсат, приводящий к коррозии стальных элементов.

Материалы для изготовления котла

Когда решен вопрос с видом топлива, приступают к выбору материала главного элемента отопительной системы - котла.

  • Чугун

К его достоинствам относится долговечность, котел из чугуна служит 35 и более лет. Но на этом положительные качества заканчиваются.

К отрицательным характеристикам чугунного котла относится высокий риск получения термоудара.

Хрупкий по своим физическим свойствам чугун - сплав железа с углеродом, плохо реагирует на резкие перепады температур. Из-за этого качества материала, котлу необходима обвязка, т.е. подсоединение еще одного или нескольких контуров отопления, оснащение отопительной системы автоматикой.

Цена - важный момент, заслуживающий внимания, ведь стоимость чугунного котла высокая, и в случае необходимости починки придется выложить солидную сумму. Это объясняется невозможностью ремонта — чугунные элементы в котлах нельзя заварить или заделать эффективно. Деталь с дефектом придется заменить полностью.

Фото 8

Чугун боится резкого механического воздействия (удара).

Специалисты и пользователи не пришли к единому мнению по поводу долгого остывания чугунных элементов котла. В плане эксплуатации - это хорошо, но в случае срочного ремонта или необходимости быстрого перехода на другой режим отопления - плохо.

  • Сталь

Это тот же сплав железа с углеродом. Но в отличие от чугуна, в его составе имеются другие химические элементы - металлы и неметаллы. Учитывая этот факт, сталью считается сплав, содержащий не менее 45% железа.

Важно! Чугунный котел, с автоматикой, стоит в 2 - 2,5 раза дороже стального, и используется преимущественно для отопления школ, больниц, небольших промышленных объектов.

Стальные котлы подвержены коррозии, служат на 10 - 15 лет меньше чугунных, но имеют своего рода преимущества:

  • Оборудование дешевле предыдущего варианта.
  • Маломощный стальной котел может иметь топочную камеру довольно большого объема. У чугунных устройств глубина топки зависит от их мощности, например, 15 кВт соответствует 30 сантиметрам. Тогда как у стальных котлов - при аналогичной мощности глубина может составлять до 60 см.
  • Стальные котлы поддаются ремонту, их несложно привести в рабочее состояние с помощью сварки.
  • Практически все устройства оснащаются автоматикой, чего нельзя сказать о чугунных изделиях.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс установки твердотопливного котла в доме.

Как выбрать мощность устройства

Чтобы окончательно сделать выбор обогревательного котла, нужно знать теплоотдачу топлива и порядок подсчета требуемой мощности.

Теплоотдача:

  • уголь каменный - 6500 ккал/кг;
  • брикеты из отходов древесины - 4500 ккал/кг;
  • дрова 20% влажности - 3600 ккал/кг;
  • дрова 50% влажности - 1900 ккал/кг.

Фото 9

Наиболее высокая теплоотдача у угля, но использование древесины целесообразно при низкой цене в регионе проживания.

Торговые предприятия предлагают отопительную технику в широком ассортименте, но не все производители спешат указать в характеристиках приборов первичное топливо.

Если котел спроектирован под уголь, дрова в нем также отлично горят, но вот КПД никак не будет соответствовать заявленному. Это скажется на продолжительности горения и количестве потребляемой древесины.

Принять правильное решение пользователю поможет простой арифметический подсчет.

В среднем для обогрева 10 м2 помещения высотой до 3 метров требуется 1 кВт мощности котла. То есть чтобы отопить пространство площадью 100 м2 достаточно 10 кВт.

Аналогичный результат получится, если расчет делать на основе объема помещения. В этом случае, при эффективной теплоизоляции здания необходимо 40 Вт на 1 кв. м. К примеру: высота стен 2,5 м, площадь 100 м2, 100х2,5х40=10000 Вт (10 кВт).

Такой расчет уместен, когда котел используется только для обогрева. Для двухконтурного, служащего бойлером косвенного нагрева, принимают во внимание мощность теплообменника.

Обратите внимание на товары по теме

Группы товаров

Оцени статью:

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

Будь первым!

Поделись с друзьями!

VK
FB
Twitter
OK
Telegram
WhatsApp
Pin

Читайте также

Комментарии

  1. Екатерина
    Устанавливали твердотопливный котёл на даче, нам не понравилось. В доме было либо очень жарко, либо холодно, всё время надо следить за топливом, так как он не автоматизированный. Если хотите дров покидать, лучше камин установить. Или с таким котлом надо сразу покупать аккумулятор тепла, чтобы регулировать температуру. И чтобы дом был желательно, из толстого блока.
    Котёл берите лучше чугунный, а не стальной.