Твердое топливо для котлов: выбор и применение

SAS Bio Multi 14 – современная модель для регионов, где есть проблемы с углем

Подача пеллет в камеру сгорания проводится автоматически

SAS Bio Multi 14

Основным видом топлива для модели являются пеллеты. Дополнительно используются дрова. 

Теплообменник расположен вертикально, предусмотрена автоматическая подача топлива, перемещение решетки для очистки камеры. В котле есть опция выравнивания давления. Для работы с древесиной устанавливают дополнительную решетку, которая есть в комплекте.

ПЛЮСЫ:

  • Компания-производитель дает 5 лет гарантии
  • процесс горения регулируется
  • есть электророзжиг
  • большая мощность
  • удобная подача пеллет – загрузка проводится автоматически

МИНУСЫ:

Не работает с углем, что делает использование котла ограниченным

Пиролизные газогенераторные твердотопливные котлы длительного горения на дровах

Работа пиролизных котлов основана на принципе газификации топлива.

Топка котла разделена на две части. В верхней камере котла (камере загрузки топлива) топливо тлеет. Под действием высокой температуры и недостатке воздуха для полного сгорания, из древесины выделяется горючий газ, который затем сжигается в нижней камере (камере сгорания).

Этот процесс повышает КПД котла до 85-90% и увеличивает продолжительность горения до 12 часов.

В пиролизном котле первичное горение топлива происходит только в нижнем слое закладки дров. В зоне первичного горения топливо тлеет, выделяя горючие газы. Газы смешиваются с вторичным воздухом и через щель-форсунку попадают в основную камеру сгорания, где и сгорают.

В камере сгорания при горении газа создается очень высокая температура. Поэтому, камеру сгорания футеруют жаростойким материалом. В пиролизных котлах топливо сгорает почти полностью — образуется мало золы и сажи. Для работы котла необходима принудительная подача воздуха в топку.

Пиролизные котлы достаточно сложные и дорогие устройства. Как правило, котлы оснащаются дымососом, электронными устройствами управления и контроля.

Котлы требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-25%. При естественной сушке в поленнице, колотые дрова приобретают указанную влажность только через два года хранения под навесом.

Для увеличения продолжительности горения пиролизных котлов необходимо топливо определенных размеров, например, толщина полена не должна быть меньше 10см.

Диапазон регулирования мощности котла 50-100% Работа котла нарушается при малой нагрузке, с мощностью менее 30-50%. Для отопления дома в межсезонье необходим другой источник тепла.

Пиролизные котлы торговых марок VERNER и ATMOS  имеют хорошие отзывы домовладельцев.

Особенности двухконтурного котла на твердом топливе

Твердотопливные котлы длительного горения, имеющие два контура нагрева по отоплению и ГВС — наилучший вариант для теплоснабжения частного дома.

Сверхмощный двухконтурный котел для отопления частного дома, способный выработать достаточное количество тепла, считается очень экономичным и удобным в техобслуживании. Топочный процесс в таких модификациях твердотопливных котлов требует минимального участия обслуживающего персонала.

Конструкция

Двухконтурные котлоагрегаты с длительным процессом горения обладают стандартной конструкцией, характерной для многих твердотопливных моделей, за исключением дополнительного теплообменника для нагрева ГВС.

Базовая комплектация твердотопливных котлов с 2-мя контурами нагрева:

  • корпус котла с теплоизоляцией;
  • топочная камера для горения топлива;
  • зольник, для сбора и удаления золы;
  • емкостной теплообменный аппарат системы отопления;
  • теплообменник змеевикового типа для горячего водоснабжения;
  • блок автоматики безопасности с первичными контрольными датчиками;
  • регуляторы воздуха и тяги;
  • дутьевой вентилятор, для систем с принудительной циркуляцией движения дымовых газов;
  • центробежный циркуляционный насос, для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Преимущества

Двухконтурный твердотопливный котел сегодня самый перспективный агрегат, который максимально способен удовлетворить все запросы пользователей. Среди главных преимуществ модели:

  1. Доступность для любых регионов, сравнительно небольшие цены на приобретение и монтаж, высокий период самоокупаемости, из-за низкой себестоимости выработки единицы тепловой энергии.
  2. Продолжительность топочного процесса. Современные модификации котлов с механической топливоподачей обеспечивают бесперебойную работу котлов без участия человека до трех суток.
  3. Продолжительность срока эксплуатации более 10-15 лет.

Недостатки

В мире не существует совершенных отопительных агрегатов, все имеют свои недостатки, точно так же и двухконтурный твердотопливный котел.

К его основным недостатком пользователи относят:

  1. Ручная загрузка топлива в котел.
  2. Большая инерционность, в связи, с чем котел имеет низкий уровень автоматики регулирования и безопасности. Котел не возможно полностью отключить, пока не выгорит все топливо.
  3. Отсутствие автоматики регулирования температуры нагреваемой воды.
  4. Необходимость обустройства сухого места для складирования топлива.
  5. Необходимость просушивания горючего перед загрузкой в котел.

Как очевидно, недостатки у котла данной модификации не такие уж и существенные, их значительно меньше, чем положительных качеств.

ZOTA Дымок-М АОТВ-25М для тех, кто знает цену деньгам

Три проекции котла с размерами

ZOTA Дымок-М АОТВ-25М

Модель российского производства можно назвать два в одном. Загрузка топлива горизонтальная, на верхней поверхности котла есть варочная панель. 

Удобное и экономное решение 2 вопросов сразу. Можно отапливать дом и готовить пищу. Топливом для модели служат уголь и дрова. Управление процессом простое и не требует особых усилий.

ПЛЮСЫ:

  • Можно одновременно отапливать помещения и готовить обед
  • работает автономно
  • есть ТЭН для поддержания постоянной температуры
  • дверки топки и зольника закрываются и фиксируются рычагом, что исключает случайное открывание
  • недорогой
  • длинная топка для дров большой длины
  • может работать на электричестве
  • небольшие размеры – котел устанавливают в отдельном помещении или в большой кухне
  • работает с теплоносителями, имеющими низкую температуру замерзания

МИНУСЫ:

Чтобы перевести модель на электричество необходимо купить ТЭН и кабель

Принцип работы

Топочная камера в данных агрегатах, где протекает процесс горения топлива, осуществляет роль теплообменного аппарата, во внутри которого нагревается теплоноситель. Конструкция топочного устройства выполнена из системы топливоподачи, зоны дымоудаления, откуда выводятся продукты сгорания, колосниковой решетки, зольника для накопления и удаления золы с воздушными отверстиями.

В то время, когда твердое топливо дотлевает, выделившаяся тепловая энергия нагревает стенки топки. Далее она передается нагреваемой воде, циркулирующей через водяную рубашку от стен и внутреннего емкостного теплообменника.

Принцип функционирования твердотопливного агрегата предполагает присутствие в его топочном пространстве парных стеновых конструкций, между которыми находится теплоноситель для системы отопления и горячего водоснабжения.

Эта конструкция топки получила название водяной рубашки. Сетевая вода из обратного отопительного трубопровода поступает в водяную рубашку, нагревается, после чего горячие слои жидкости поднимаются в теплообменнике и далее попадают в подающий трубопровод системы отопления.

Передвигаясь по отопительному контуру, горячая вода попадает в приборы отопления, установленные в комнатах, отдает свое тепло через радиаторную поверхность нагрева и охлажденная, снова возвращается в нижнюю часть водяной рубашки.

Такая система отопления может иметь естественную, для одноэтажных домов или принудительную циркуляцию с использованием электрического насоса. Она хорошо применима для многоэтажных зданий большого отапливаемого объема.

Какой котел лучше — критерии оценки

Какой котел лучше или хуже, станет понятно уже в процессе эксплуатации обогревательного оборудования. Единственная возможность, которая позволит далее избежать разочарования, исключит дополнительные расходы, заключается в правильной оценке существующих вариантов автономного отопления на твердом топливе. Какие существуют критерии оценки: лучше или хуже, для твердотопливных агрегатов?

Для отопительной техники важными являются следующие критерии:

  • мощность предлагаемых моделей твердотопливных котлов;
  • доступность топлива, его стоимость;
  • технологические параметры обогревательных котлов;
  • безопасность отопительного оборудования;
  • оснащенность автоматическими системами контроля;
  • возможность перехода на отопление газом.

Требования к желаемой мощности, виды топлива определяют технологические параметры агрегатов. Сюда можно отнести размеры, число камер сгорания, принцип действия, способ загрузки топлива.

Производительность, эксплуатационные характеристики, безопасность так же являются ключевыми аспектами, опираясь на которые можно точно сказать — этот отопительный котел лучше, чем другие модели.

Как рассчитать оптимальные параметры мощности

Как и в ситуации с газовыми котлами, способ расчета мощности твердотопливных котлов осуществляется по тому же принципу – 1 кВт требуется для отопления 10 м2 площади внутреннего помещения. Высота потолков так же берется, исходя из среднего значения — 3 м.

Иногда мощность котла рассчитывается с учетом внутреннего объема помещения. Здесь уже необходимо учитывать такой фактор, как теплоизоляция помещения. Дл расчета хорошо изолированного и утепленного помещения берется коэффициент 40. Здание недостаточно утепленное соответствует коэффициенту 60. Для здания площадью 150 м2 при высоте потолков 2,5 м. делаем расчеты

К примеру:

150 х 2,5 х 40 = 15000Вт (15 кВт) — мощность оборудования, оптимальная для отопления здания с хорошей теплоизоляцией.

150 х 2,5 х 60 = 22500Вт (22,5 кВт) — оптимальная мощность агрегата для отопления помещения с плохой теплоизоляцией.

На каком топливе остановиться

Сегодня используется для работы твердотопливных котлов самые разные виды топлива:

  • бурый уголь;
  • кокс;
  • каменный уголь;
  • торф;
  • дрова, продукты деревообработки.

Считать что мощность отопительного прибора, независимо от того, топиться он дровами, углем или пеллетами, будет одинаковой, заблуждение. Каждое топливо имеет свои параметры калорийности, поэтому соответственно в каждом случае могут отличаться мощность аппарата и объем загрузки камеры сгорания.

В технической документации на нагревательное устройство производители обычно указывают рекомендуемый вид топлива и альтернативные варианты. Основной вид горючего материала увеличит длительность работы котельного оборудования без сбоев. Самый лучший горючий материала может давать слабый эффект, если используется в оборудовании данного типа, как дополнительное топливо.

Для оптимальной оценки качества отопительного оборудования необходимо, не только учитывать требования к мощности отопительного прибора и технологические параметры топливного ресурса, но и тщательно изучить разновидности существующих отопительных аппаратов на твердом топливе.

№1. Коротко о принципах работы

Казалось бы, что сложного в твердотопливном котле? Закинул дрова или уголь в топку, они сгорели, нагрели воду, и дом наполнился теплом. В целом, все так и есть, но принцип работы устройства несколько сложнее. В конструкции современного твердотопливного котла можно выделить такие основные элементы:

  • топка;
  • система циркуляции теплоносителя;
  • система удаления дыма;
  • система безопасности;
  • система аккумуляции тепла.

В топку подается топливо и сжигается для получения теплоты. Это в классическом варианте. Есть пиролизные котлы, в которых твердое топливо (дрова) тлеет, выделяя газ, который потом сгорает, обеспечивая выделение тепла. КПД при этом несколько возрастает, но с особенностями работы классических и пиролизных котлов разберемся позже.

Топка представляет собой большую емкость с двойными стенками, между которыми находится теплоноситель. Это в большинстве случае вода, реже используется незамерзающая жидкость или смесь воды и антифриза. Теплоноситель получает тепло от сгоревшего топлива, циркулирует по трубам и радиаторам, нагревая воздух в доме. Остывая, вода вновь возвращается в котел и все повторяется. Часто для улучшения циркуляции используют специальные насосы.

При сжигании топлива образуется не только теплота, но и газы, которые необходимо выводить. Для этого предназначена система удаления дыма. Дымоход отводит газы от котла на улицу, иногда для повышения эффективности этого процесса используется система принудительной вентиляции.

Самая большая опасность, которая может случиться при работе твердотопливного котла, — это перегрев теплоносителя. Вода уже может быть достаточно нагрета, а котел будет продолжать вырабатывать тепло. Если вода закипит, отопительная система может не выдержать, особенно если в доме установлены достаточно чувствительные к высоким температурам металлопластиковые трубы. Остановить сгорание дров или угля практически невозможно – остается только уменьшать интенсивность, а чтобы в систему не попал перегретый теплоноситель, используют охлаждающий теплообменник. В него поступает холодная вода из водопровода, но на случай отключения воды лучше всегда иметь достаточный ее запас.

Охлаждающий теплообменник может быть встроен в котел или находиться между котлом и остальной системой отопления. Встроить его можно только в конструкцию стального котла. Работает он одним из двух возможных способов:

  1. первый вариант – охлаждение разогретого теплоносителя, который проходит через охлаждающий теплообменник. Холодная вода в охлаждающий теплообменник подается через термоклапан, который открывается, когда температура теплоносителя достигает +95С. Процесс длится, пока теплоноситель не остынет до безопасной температуры;
  2. второй вариант предусматривает наличие отключающего клапана. Если температура воды повышается до критических значений, клапан не позволяет ей поступать в трубы. В систему теплоснабжения подается холодная вода из водопровода, а перегретый теплоноситель сливается в канализацию. Правда, давление воды должно быть достаточным, а в ее составе не должно быть повышенного количества солей, которые спровоцируют образование накипи.

баком-аккумуляторомряд важных функций

  • накопление теплой воды для дальнейшего ее использования, а это экономия топлива, комфорт, стабильность в поддержании температуры и снижение количества походов к топке для подбрасывания топлива;
  • защита от аварий. В баке перегретая вода смешивается с теплой;
  • возможность использовать котлы разного типа. Бак-аккумулятор будет общим для твердотопливного и, например, газового или электрического котла, позволит просто организовать единую систему теплообеспечения дома и подстраховать себя несколькими источниками тепла.

Твердотопливные котлы на дровах

Котлы на дровах по принципу сжигания топлива делятся на три категории:

Твердотопливные котлы естественного, природного горения

В твердотопливном котле с обычным природным процессом горения топлива горит сразу вся закладка дров.

В традиционных котлах естественного горения происходит обычный, природный процесс сгорания топлива. Такие котлы имеют простое устройство, относительно не дорогие, менее требовательны к качеству топлива и не сложные в обслуживании.

Мощностью котла можно управлять, изменяя интенсивность горения топлива, но в ограниченном диапазоне 60-100%. Для этого, прикрывая заслонку, уменьшают подачу воздуха в котел  При этом снижается не только мощность, но и КПД котла. Максимальный КПД котлов классического горения не превышает 80%.

Самый большой недостаток — малая продолжительность горения одной загрузки топлива, обычно не более 4-х часов.

Принцип работы автоматических котлов длительного горения

Автоматический твердотопливный котел длительного горения — это мощная установка с бункером, в котором хранится твердое топливо. Подобная часть бывает неотъемлемой от котла или размещается в отдельно обустроенной комнате.

В первом случае хранилище закрепляется в верхней или боковой части котлового оборудования. Но из-за ограниченного объема топлива большинство потребителей останавливаются на втором варианте и подготавливают специальное помещение.

Для перемещения дров или опилок из «склада» в камеру горения задействуется механизм загрузки. Он бывает шнековым или пневматическим. В качестве механизма подачи используется пневмотранспортер — труба, по которой с помощью воздушных масс передаются гранулы топливных элементов.

Источник фото: ovk.ua

Главным достоинством подобного оборудования является частичная энергозависимость, поскольку загрузка топливной камеры выполняется раз в сутки. Из минусов выделяют большие затраты электрической энергии при работе узлов, подающих топливо.

Большое количество агрегатов поддерживают шнековую подачу гранул, а интенсивность загрузки определяется автоматикой.

Твердотопливный котел с автоматической подачей топлива обладает такими особенностями:

  1. Для регулировки температуры теплоносителя изменяется интенсивность подачи воздуха в резервуар.
  2. Управление системой выполняется по такому принципу: температурный датчик отправляет электромагнитный сигнал на механизм управления, в результате чего осуществляется открытие или закрытие воздушной заслонки.
  3. Для регулировки температуры воздуха внутри комнаты задействуются термореле и 3-ходовые клапаны.
  4. Чтобы компенсировать перепады давления в отопительной системе и защитить ее от перегрева теплоносителя, в котле обустраиваются компоненты группы безопасности. К ним относятся расширительный резервуар, предохранительный клапан с отводчиком воздуха и измерительным прибором (манометром).
  5. Чтобы защитить теплоноситель от перегрева, в котле размещают защитные датчики и охлаждающие контуры с естественной циркуляцией.
  6. С помощью датчика тяги работа котла приостанавливается в случае понижения показателей тяги в топке.
  7. Чтобы следить за функциональностью агрегата и выбрать оптимальный температурный режим, в установке размещается модуль управления.
  8. Если установить дополнительный GSM-модуль, можно обеспечить удаленный контроль и управление отопительной системой с помощью смартфона или планшета.

Выбирая автоматические твердотопливные котлы, важно обратить внимание на такие нюансы:

  1. Расход топливных материалов определяется их качеством (калорийность, влажность, зольность). При этом качественное сырье отличается дороговизной, а степень его расхода зависит от внешних температурных условий.
  2. Периодичность подачи топлива зависит от объема бункера.
  3. Мощность котла выбирается с учетом площади обогреваемой постройки. Нет смысла приобретать высокопроизводительные установки для небольших помещений. Оптимальные рабочие параметры определяются следующей формулой: 2 кВт на 10 м².
  4. При идентичном объеме сжигаемого топлива 2 котловые установки могут обладать разными показателями КПД. Средний диапазон варьируется от 60 до 85%.
  5. В зависимости от уровня автоматизации обеспечивается бесперебойная автономная работа оборудования без участия человека.

Автоматические котлы на твердом топливе обладают такими преимуществами:

  1. Экономный расход твердого топлива. При этом уголь и древесные отходы продаются по доступным ценам.
  2. Практически полная автономность и независимость от участия человека.
  3. Соответствие экологическим стандартам.
  4. Простота монтажа оборудования.

Кроме плюсов, такие агрегаты имеют и недостатки. Так, если в качестве топливного сырья используется щепа, при продолжительном простое она может слипаться или слеживаться на дне резервуара. Влажный материал не обеспечивает нужную степень нагрева.

Для бесперебойной работы котла важно постоянно очищать его от загрязнений

Эксплуатация твердотопливных котлов. Новые возможности

В отличие от газового и электрического отопления, используя систему отопления дома твердотопливным котлом, требует от владельцев жилья больших физических усилий и соответствующей технической подготовки. Имея существенные технические и бытовые ограничения, твердотопливные котлы обладают одним неоспоримым преимуществом в сравнении с газовыми отопительными приборами, не говоря уже об электричестве. Отопительный котел на твердом топливе является на 80-90% энергетически независимым устройством. Достаточный запас ископаемого топлива, дров или пеллет позволит вам всю зиму не только спокойной обогреть собственный дом, но и обеспечить себя горячей водой.

Система отопления, , мало зависит ни от перебоев с электричеством. Ей не страшны перепады с рабочим давлением в газовой магистрали. Стоимость топлива и наличие свободного доступа к нему, обеспечат нормальную и бесперебойную работу всего отопительного оборудования в доме. Управление твердотопливным котлов позволяет эксплуатировать агрегаты в любых режимах работы, обеспечивая тем самым безопасность и комфорт обитателям жилого дома.

Отечественные производители, зарубежные компании, специализирующиеся на выпуске котельного оборудования сегодня предлагают потребителю качественно новый продукт. Твердотопливный котлы, которые используются для бытовых и промышленных целей имеют более высокий КПД. Сегодня это параметр достигает значений 90%.

Конструктивные новшества и «ноу-хау» в сфере практического применения различных энергоресурсов, позволили существенно расширить эксплуатационные возможности отопительной техники. Огромная мощность является одним из основных преимуществ котлов на твердом топливе. На порядок увеличилась рентабельность современных моделей твердотопливных котлов. Существенно повысилась безопасность эксплуатации котельного оборудования этого вида.

обеспечить обогрев больших и просторных помещений. К тому же, практически все модели котлов рассчитаны на обеспечение жилых объектов ГВС.

Блочные котельные на твердом топливе

Блочная котельная – малогабаритное модульное помещение, в котором происходит процесс сжигания топлива и нагрев воды в теплообменниках для обеспечения нужд отопления и ГВС. Иногда для строительства котельной требуется использовать несколько таких блоков, каждый из которых выполняет функции предусмотренные проектом. Каждый объект требует индивидуального расчёта блочно-модульной котельной.

Сфера применения таких твердотопливных котельных весьма широкая. Их применяют при отоплении производственных, административных, торговых, сельскохозяйственных объектов площадью до 10 тыс. кв.м.

БМК довольно просты в эксплуатации не требуют постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала. Подача топлива осуществляется автоматическими средствами. При проектировке предусматривается установка противопожарных защитных средств и датчиков обеспечивающих высокую надёжность.

Требования к ТТ котельным

Размеры котельной должны удовлетворять условию свободного доступа ко всем частям оборудования, так как эксплуатация котельного оборудования предусматривает регулярные его осмотры и обследования.

Исходя из этого рассчитана минимальная площадь котельного помещения:

  • для оборудования общей мощностью до 30 кВт – не менее 3 кв.м.;
  • для оборудования общей мощностью от 30 кВт до 60 кВт – не менее 5,5 кв.м.;
  • для оборудования общей мощностью от 60 кВт – не менее 6 кв.м.;
  • высота котельной от пола до потолка должна быть не менее 2,5 м.

Конструкция котельной и материалы стен, окон и дверей должны обеспечивать герметичность и огнестойкость не менее 45 минут. Для выполнения этого требования стены котельной покрываются огнестойкой штукатуркой слоем не менее 3 мм. Под котлами укладывают стальной лист толщиной 0,8 мм и более. Эти требования едины для любого оборудования любой марки. И даже при наличии лучших твердотопливных котлов с надёжной защитой и качественным изготовлением выполнение условий оборудования помещения котельной является обязательным.

Дополнительные особенности дымохода

Он должен не реагировать на большую температуру. Поэтому в твердотопливном котле устанавливают дымоход, изготовленный из особо термостойких материалов. Когда в таком котле сгорает уголь или дрова, температура дыма намного превышает температуру сгорания газа. Например, температура дыма газового котла не превышает 200 градусов. При сгорании древесины, температура может превышать 300 градусов. Если котел отапливается углем, температура достигает 600 градусов. Иногда происходит скачок температуры. Она начинает повышаться при распалке.

Запрещается проводить распалку камеры горения твердым топливом, бензином, а также другими горючими веществами. Этот вариант может стать причиной возгорания сажи из-за прогоревшего дымохода. Категорически запрещается подобным образом пытаться удалить загрязнения.

Выводы и полезное видео по теме

Достоинства и недостатки твердотопливного оборудования в видео ролике:

Обзор новинок на рынке твердотопливных агрегатов в видео:

Чтобы не ошибиться в выборе и покупке агрегата для обогрева своего дома – следует верно оценить свои возможности и потребности. Ведь самое дорогое оборудование не всегда будет лучше и долговечнее.

Вариант со средней стоимостью может оказаться более подходящим, который будет полностью отвечать всем техническим запросам. А чтобы не допустить ошибок в расчетах и подборе отопительных приборов, следует обязательно посоветоваться со специалистами.

Расскажите о том, как выбирали твердотопливный котел для загородного дома или дачи. Поделитесь, что стало основным аргументом в выборе вашей модели. Оставляйте, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи.

Заключение

Определить лучшую модель твердотопливного , значит кардинально решить вопрос с организацией автономного и жилых домов. Хотя в каждой ситуации требуется индивидуальный подход к оценкам возможностей отопительного агрегата. Самые лучшие нагревательные устройства могут отвратительно работать, снабжаясь ни тем топливом, которое соответствует технологическим данным оборудования. И наоборот, простые модели могут оказаться эффективными и надежными.

Насколько агрегат будет хорошо работать, покажет время. Только грамотный проект и тепловые расчеты могут гарантировать удовлетворительную работу любого отопительного оборудования.

Ссылка на основную публикацию