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).
Популярными видами твердого топлива для обогрева дома или для использования в котельных считаются:
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:
Уголь выигрывает у древесины за счет более продолжительного горения.
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.
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 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.
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 2. Пеллетный твердотопливный котёл. Слева находится резервуар в виде воронки для загрузки пеллетов.
Непрерывное время горения котла зависит от двух условий:
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:
К минусам пеллетных котлов относятся:
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:
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:
Недостатками котлов считают:
Внимание! Температура в «обратке» должна быть не менее 50°. При несоблюдении такого режима образуется конденсат, приводящий к коррозии стальных элементов.
Когда решен вопрос с видом топлива, приступают к выбору материала главного элемента отопительной системы - котла.
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.
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.
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:
Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс установки твердотопливного котла в доме.
Чтобы окончательно сделать выбор обогревательного котла, нужно знать теплоотдачу топлива и порядок подсчета требуемой мощности.
Теплоотдача:
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.
Интернет-журнал о мангалах, печах, грилях, барбекю и других садовых и домашних приспособлениях для готовки.
