Еще совсем недавно, примитивная дровяная печь была основным источником тепла во многих поселениях, не имеющих централизованного отопления. Но, прогресс не стоит на месте и на сегодняшний день печи уходят в прошлое, а их место занимает твердотопливное котельное оборудование с высоким КПД и возможностями по автоматизации всего отопительного процесса.
Различные конструкции этого типа позволяют подобрать оборудование и для небольшого дачного домика, и для коттеджа в несколько этажей или производственного помещения, а выбор по виду топлива с учетом местных условий дает возможность существенно снизить стоимость тепла.
Мощность
Это важный пункт для рассмотрения. Расчёт производиться по формуле на 10кв.м. 1кВт. Но это всего-навсего приблизительные цифры. Можно выделить две категории: до 100 кВт (предназначены для индивидуального пользования), и более (применяются на крупных заводах).
Всегда обязан быть запас мощности, чтобы не создавать чрезмерную нагрузку. Благодаря этому они будут работать продуктивнее и дольше. Не забывайте, что это также зависит от того что в там сгорает.
Основной период топки
Условно, процесс как правильно топить котел углем можно разделить на несколько этапов – первый розжиг, второй период основного горения, этап достижения стабильного горения и наконец, затухание.
Основной период топки обычно приходится на момент, когда дрова образуют продуктивные угли для засыпки каменного топлива. От того когда будет выбран момент засыпки первой порции горючки и зависит как правильно топить твердотопливный котел. По времени с момент начала горения бумаги до того как поленья основной закладки дерева будут объяты пламенем обычно проходит минут 4-5, но это при нормальной тяге и открытой заслонке подувала. Проверить, что происходит в топке, можно открыв топочную дверцу – при аккуратном открытии топка будет озаряться ровным ярким пламенем, это значит, что наступил момент для засыпки первой порции угля.
В топку сначала засыпается уголь мелкой фракции 2-4 см в диаметре. Примерно на этом этапе понадобится от 0,5 до 1 кг топлива или 1-2 совка. Уголь засыпается через топочную дверку и делается так, чтобы его слой был равномерно распределен по всей площади огня. Сразу после засыпки дверка закрывается, а задвижка на дверке подувала, чуточку приоткрывается, чтобы увеличить доступ кислорода в топочное пространство.
Проверить, что происходит в топке стоит через 10-12 минут. Этого времени достаточно, чтобы температура возросла до 400 градусов и горючка начала гореть, выделяя достаточно тепла. В этот период стоит обратить внимание на показания термометра на котле, если температура резко пошла в гору и теплоноситель стал лучше разогреваться в трубах и радиаторах, то значит что пришло время дополнить котел еще одной порцией топлива.
По правилам, как правильно топить котел углем нужно внести от 3 до 5 кг антрацита или каменного угля средней фракции. Угли должны быть среднего размера 4-7 см в диаметре. Так же как и горючка, засыпка делается через топочную дверку лопаточкой или совком. По возможности уголь рассыпается по всей площади топки, чтобы слой был около 10-15 см (правда, здесь многое зависит от размеров топки). После того как будет закрыта дверка топки выставляется терморегулятор и котел переводится в режим длительного горения, когда он сам регулирует открытие и закрытие задвижки подачи кислорода.
Виды топлива
Возможно применение какой-то конкретной разновидности, либо их комбинации (дороже в использовании и обслуживании, но более универсален).
Основных три:
- Уголь
- Дрова
- Пеллеты (топливные капсулы)
Помимо них в некоторых ситуациях задействуют отходы сельского хозяйства или деревообрабатывающей промышленности.
Выбрав уголь вам стоит учесть его фракцию и сорт, а именно на их совпадение с условиями эксплуатации. При выборе дров есть необходимость сделать упор на их влажность – она может вам не подойти.
Выбирая пеллеты учтите материал из которого их производят.
Подробная инструкция по монтажу
Твердотопливные агрегаты отличаются высокой инерционностью (исключение составляют пеллетные модели) и склонностью к образованию в топливнике конденсата. Длительная безаварийная работа оборудования возможна при условии качественно выполненного монтажа.
Мастера придерживаются следующей последовательности действий:
- Подготовка помещения (устройство вентиляции, освещения), площадки из негорючего материала.
- Инсталляция котла согласно проекту с выравниванием корпуса по вертикали, выдержкой соосности патрубка дымохода.
- Устройство теплоизолированной системы отвода продуктов сгорания высотой от 5 м при допустимом количестве поворотов менее 3.
- Подключение к отопительному контуру (обвязка).
- Пробный пуск.
После монтажа котла последовательно устанавливают приборы группы безопасности: манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик.
Принцип работы
Традиционный. Он схож с обычной печью. Сгорание в нём происходит сверху-вниз. Он простой и лёгкий в уходе за конструкцией. У него низкая стоимость, и требовательность к качеству энергоносителя, нет нужды в автоматике.
Но малая эффективность (70% — 75%), систематическое техобслуживание, сложность в удерживании жара на одном уровне, регулярное наблюдение и пополнение горючего (хватает на 3-4 часа).
Твердотопливные котлы длительного горения. Их механика по своей сути похожа на спичку или свечу.
- Это означает, что сгорание происходит сверху вниз. Они довольно независимы (на угле около пяти дней на дровах около трех), хороший КПД (около 80%), у них заниженные требования к источнику энергии (целесообразно установить контроллер и нагнетающий вентилятор), в моделях зависимых от электроэнергии автоматизирован процесс горения.
- Но также высокая расценка (при сравнении с предыдущим), иногда требуется автоматика(а для нее подключение к сети), трудности в задействовании при неполной загруженности, нет возможности осуществить дозагрузку.
Пиролизный. Они обладают двухкамерным строением. Одной камере из горючего получают (пиролизный) газ, а в другой он дожигается. За такой выбор – самый производительный из всех типов (больше 90%), наибольшая автономность, облегчённая регулировки давления.
Против него – зависимость от электроэнергии, избирательность к энергоносителю (к примеру древесина с влагосодержанием более 20% сначала приведёт к уменьшению коэффициента полезного действия, а после к поломке), дороговизна.
Чем топить, от опилок до антрацита
В качестве топлива для этого типа котлов используются материалы растительного происхождения, даже торф и каменный уголь по своей сути – это растения существовавшие многие тысячи или миллионы лет назад.
Дрова
Дрова – это классика твердого топлива, их использование насчитывает столько лет, сколько человек знаком с огнем. Для котлов используются дрова из различных пород дерева, от породы древесины и влажности во многом зависит эффективность отопительной системы и ее бесперебойная работа. Что касается влажности, то понятно, что чем она меньше, тем теплоотдача выше, так как энергия не расходуется на испарение влаги, а свойства различных видов древесины при использовании в качестве топлива заслуживает более тщательного рассмотрения.
Наиболее подходящим вариантом считаются лиственные породы деревьев, среди них рекордсменами по теплоотдаче являются: дуб, бук, граб и ясень, не сильно отстает береза, но при недостаточной подаче воздуха к месту горения береза начинает выделять деготь, который осаждается на стенках системы дымоудаления.
Неплохо себя зарекомендовали – лещина, ясень, тис, груша и яблоня, они легко раскалываются и жарко горят, а вот вяз и вишня при горении выделяют очень много дыма. Привычные для городских жителей тополь и липа – не самый подходящий вариант для топки, горят они неплохо, но быстро прогорают и сильно искрят в процессе горения, совсем другое дело осина и ольха, которые не только не выделяют сажу, но способствуют ее выжиганию на стенках дымохода.
Для хвойных деревьев характерно наличие смол в составе древесины, которая в итоге откладывается на внутренней поверхности трубы, процесс отложения смолы и сажи особенно актуален для котлов, у которых процесс горения происходит при не очень высокой температуре. Теплоотдача хвойников заметно ниже чем у лиственных пород.
Брикеты
Этот вид топлива изготавливают из щепы, стружки, торфа, а также отходов сельскохозяйственного производства – подсолнечная шелуха, солома и т. д. Брикеты производят методом прессования, связующим составом является лигин – природная смесь ароматических полимеров, в производстве не используются синтетические материалы, поэтому они заслуженно считаются чистым топливом.
Выпускаются брикеты в виде цилиндра или параллелепипеда, цилиндрические изделия некоторых производителей имеют внутреннее отверстие по всей длине. Брикеты не подвержены поражению грибком, имеют высокую теплотворную способность и очень удобны в использовании, так как имеют низкую зольность не более 3%.
Пеллеты
Пеллеты – гранулированный вид топлива, сильно облегчающий задачу по автоматизированию твердотопливных отопительных устройств. Материалом для производства являются отходы деревообработки и сельхозпроизводства – опилки, кора, щепа, стружка, льняные отходы, шелуха подсолнечника и т. д. Материал перерабатывается в муку и прессуется в виде цилиндров под большим давлением, диаметр пеллет 5–8 мм, а длина не превышает 40 мм. Как и в случае с брикетами связующим материалом является природный компонент – лигин.
Функциональное предназначение
Все выше перечисленные группы помимо их основной функции могут быть использованы для подогрева воды. Ключевые их различия — это тип контура.
По этому параметру их можно распределить на следующие подгруппы:
- Одноконтурные – не могут применяться для этого, им необходимы дополнительные баки;
- Двухконтурные – (другое их название твердотопливные котлы с водяным контуром) один из них отвечает за обогрев, а другой за поставку горячей воды;
Правила выбора
Выбор твердотопливного котла проводят с учетом нескольких важных параметров: доступное топливо, режим работы, мощность котла и схема теплоснабжения.
Также учитывают вид нагрузки, потребуется ли только отопительная нагрузка или дополнительно нужна будет подготовка горячей воды. Кроме того определяются с возможностью работы агрегата без электроэнергии и учитывают существующие системы отвода дымовых газов и движение теплоносителя по внутридомовому контуру отопления.
Топливо
Даже самые простые твердотопливные котлы способны работать на различных видах твердого топлива от угля до пеллет. Наиболее современные котлы предусматривают возможность работы агрегата на жидком и газообразном топливе, путем установки в дверцу топочной камеры специальной горелки. Это дает возможность собственнику использовать доступное топливо в районе проживания.
Российские производители, применяют практику установки электрических нагревателей в твердотопливных котлах, для поддержания режима отопления при отсутствии основного топлива.
Нужно отметить, что котел на вспомогательном топливе будет работать с пониженным КПД, поэтому выбирать котел, нужно с учетом основного вида топлива и возможности бесперебойной поставки нужного энергоносителя.
Материал теплообменника
Все котлы выпускаются с двумя видами теплообменных аппаратов, выполненных из чугуна и стали. Первые наиболее дорогостоящие и тяжеловесные, со сроком службы, как минимум в два раза больше стальных — 20 лет.
Они прекрасно работают в средах с высокими температурами и обеспечивают хорошую теплопередачу тепла от дымовых газов к греющему теплоносителю. Чугунные теплообменники выполняются из разборных секций, поэтому их легко заменить во время ремонта.
Нужно отметить, что чугунные теплообменники имеют ряд недостатков, среди которых высокая хрупкость изделия. Разрушение может произойти при гидроударах в системе отопления во время пуска или при попадании холодной воды на раскаленный чугун.
Теплообменники из стали практически всегда выполняются в моноконструкции с котлом, они не разборные. Несмотря, на то, что стальной металл более пластичен и не боится гидроударов, он сильно подвержен коррозии, особенно в зоне сварных швов.
Такие устройства не долговечны, работают не более 10 лет, а при выходе из строя — требуется заменить отопительный агрегат полностью.
Энергопотребление
Котлоагрегаты, работающие на твердом топливе подразделяются на 2 группы:
Энергозависимые, которые работают только с наличием напряжения в электросети. Обычно это системы с принудительной подачей воздуха и циркуляцией греющего теплоносителя по отопительному контуру с применением электрического циркуляционного насоса.
Энергонезависимые агрегаты не требуют подачи электричества, они работают с естественной системой вывода дымовых газов в атмосферу и естественной циркуляцией теплоносителя.
Конечно же, первый вариант наиболее предпочтительный и используется во всех современных котлах с высоким КПД и уровнем автоматизации тепловых процессов.
Способы загрузки топлива
- Традиционный, то есть вручную. Плюсы – простая структура, дешевизна. Минусы – постоянный надзор за техникой, повышенная проблематичность удержания требуемого температурного режима.
- Полуавтоматический. Загружается человеком, но контроль уже лежит на средствах автоматизации. Достоинства – точная регулировка степени теплоты. Изъяны – потребность в мониторинге оборудования.
- Полностью автоматический. Имеется бункер из которого идёт подача. Преимущества – из всех представленных вариантов максимальная результативность, упрощена настройка всех процессов, продолжительная автономность. Недостатки – дороговизна, зависимость от электричества, затруднённая эксплуатация и устранении дефектов, большие размеры.
Температура теплоносителя
Это имеет огромную важность, она должна превышать «точку росы». В противном случае начнётся образование кислоты из пара и продуктов окисления, которая будет приводить к разрушению агрегата.
- Если принудительно отключить циркуляцию это приведёт к разнице температур в котлоагрегате и радиаторах отопления.
- В результате повышается вероятность гидро-удара и деформации. Теперь об инерционности. Следует помнить, что в таких устройствах поддержка подходящего показателя теплоты является проблематичной. Решается данная проблема несколькими способами.
Один из них заключается в наличии охладителя. Как внешнего, так и встроенного в корпус.
Другое решение – бак-аккумулятор. Он повышает КПД, позволяет управлять теплообменом.
Буферная емкость (теплоаккумулятор)
Если исключить приборы, работающие на гранулированном топливе, то твердотопливные котлы отличаются неравномерной работой, повышение и понижение температуры в топке имеют циклический характер. Для того чтобы сгладить температурные скачки в отопительной системе используют теплоаккумулятор (буферную емкость). Конструкция представляет собой герметичный резервуар с теплоизолирующим слоем, чаще всего, цилиндрической формы.
В этот бак врезано две или более пар змеевиков (теплообменников), через которые в емкость поступает разогретый теплоноситель из котла и осуществляется его распределение по всей отопительной системе. Такая схема позволяет излишки энергии на пике горения накапливать в теплоаккумуляторе, чтобы потом, когда топливо прогорит, использовать нагретую воду для поддержания заданной температуры. Подробнее о них можно почитать здесь.
Состав теплоносителя
Для этой роли чаще всего используется:
- Пар. Редко используется потому что: сильно нагревает трубы и батареи что ведёт к ожогам, затруднения в контроле температуры, металлические части конструкции ржавеют. Но высокая скорость прогревания помещений, а также хорошая теплоотдача делает его пригодным для разогрева большой площади.
- Вода – дешевая, но образует накипь и вызывает ржавление, а также присутствует необходимость разморозки.
- Антифриз – дорогой, но не замерзает и не наносит вред всей системе.
Конструкционные особенности
Каждому кто хочет приобрести подобный агрегат необходимо это учитывать.
Загрузка бывает фронтальная (в большинстве своем с чугунным теплообменником) и верхняя (в этих зачастую стальной).
Твёрдотопливный котёл Сакович W Standart 10 кВт
Преимуществом котла является большая камера сгорания и большие загрузочные дверцы, длительность работы на одной загрузке, простота и долговечность конструкции, возможность использовать в энергонезависимой системе. Отзывы (2)
1 980 руб.Купить
Хит продаж!
Материал теплообменника
Наиболее распространённые:
- Сталь. У неё меньше инерционность и вес больше разнообразия форм, лучше переносит механические повреждения, но подвержена коррозии и выгоранию.
- Чугун. Долговечен и устойчив к сильному нагреву, проще в ремонте, меньше по габаритам, но низкая устойчивость к резким скачкам температур и термическому удару, менее продуктивен, намного тяжелее.
Другие варианты встречаются реже.
