Жить в загородном доме, вдали от шума и выхлопных газов, мечта многих городских жителей. Но, приобретя участок под строительство или готовый коттедж, необходимо позаботится на только о строительстве и ремонте дома, а и о создания в нем комфорта. Первое, что приходит на ум, это комфортная температура внутри помещения в холодное время года. За городом об этом придется позаботится самостоятельно, ведь на центральное отопление не приходится рассчитывать.
Если раньше помещения отапливали с помощью печей, топливом для которых служили дрова и уголь, то сейчас их можно заменить на твердотопливные котлы длительного горения.

Некоторые сведения о твердотопливных котлах длительного горения

В качестве топлива можно использовать горючие сланцы, торф, дрова, но наиболее эффективна работа такого оборудования на каменном угле. При таком топливе КПД котла может достигать 90%.

Твердотопливные котлы выпускаются двух типов: одно- и двухконтурные. Одноконтурные котлы имеют простейшую конструкцию. Основными компонентами такого оборудования является топка, куда подается топливо и теплообменник, через который проходит теплоноситель и нагревается продуктами сгорания. Двухконтурные котлы предназначены как для отопления так и для подогрева холодной воды на нужды горячего водоснабжения. Такие котлы бывают двух типов: со встроенным бойлером и со встроенным теплообменником. Наиболее экономичным вариантом является установка двухконтурного котлоагрегата со встроенным бойлером. Такое оборудование обеспечивает равномерный прогрев помещения и постоянную температуру горячей воды.

Плюсы установки твердотопливного котла:

• стоимость оборудования невысока, также затраты на его обслуживания достаточно демократичны;
• простота эксплуатации;
• большой межремонтный интервал и надежность работы оборудования;
• применение дров, пеллет, угля в качестве источника энергии;
• высокий КПД и экономичность работы;
• простота монтажа. Даже не имея особых навыков и инструментов владелец сможет самостоятельно смонтировать оборудование.

Минусы твердотопливных котлов:

• для эффективного сжигания топливо перед подачей в топку необходимо просушить и соответственно должно быть выделено место под его хранение;
• котельное оборудование занимает много места и устанавливать его нужно в отдельном помещении;
• трудности точного регулирования температуры горячей воды;
• топливо в топку подается вручную.

Классификация твердотопливных котлов длительного горения

Котлы различаются по способу сжигания топлива, виду топлива и зависимости от энергии.
В основном популярны котлы с обычным методом сжигания топлива. Твердое топливо вручную или при помощи механических приспособлений подается в топку, где оно сгорает и выделяет определенное количество теплоты. Но прогресс не стоит на месте. Уже изобретены и используются котлы с пиролизным способом сгорания топлива. Принцип работы такого оборудования состоит в следующем. Твердое топливо, например, дрова вносятся в предтопочное пространство. Там они сгорают и в результате этого выделяется древесный газ, который подается на горелочное устройство. Там древесный газ смешивается с воздухом и происходит процесс горения. Такие котлы отличаются высокой экономичностью. В процессе горения не образуется зола, которая потом оседает на стенках теплообменника и снижает теплопроводность. Стоимость каких котлов достаточно высока, но срок окупаемости короткий.

В качестве топлива может использоваться как прессованные отходы древесины, так и более традиционные виды топлива: антрацит, каменный уголь или дрова. Сейчас стали популярны модели котлов, которые могут работать на любом виде топлива, так и на нескольких одновременно. Это перспективное направления развития котельного оборудования.

Котлы бывают как не энергозависимыми, так и энергозависимыми. Основным компонентом котла, потребляющим электрическую энергию, является автоматика безопасности и регулирования. В случае отсутствия электроэнергии происходит ее срабатывание и оборудование выключается.
Выбор твердотопливного котла.

Для того чтобы обеспечить качественное отопление и горячую воду, а также создать комфортные условия в помещении нужно ответственно подойти к выбору котельного оборудования. Экономить на приобретении котла не стоит. Но следует знать что не оказывает решающего значения на качество теплоснабжения, а какой элемент должен быть обязательно.

Важно, чтобы оборудование было подобрано правильно и его мощность соответствовала нагрузке помещения. Также при выборе нужно определиться на каком виде топлива будет работать котел. Наиболее распространенное твердое топливо, для обогрева помещений, это дрова и уголь. Такое топливо имеет хорошее значение величины теплоты сгорания и стоимость его доступна. Кроме того при работе на дровах или угле коэффициент полезного действия котла достигает почти 90%. Загружать топливо необходимо примерно раз в 12 часов, чтобы обеспечить достаточную температуру воздуха.
Котлы работающие на пеллетах также широко распространены. Так как пеллеты по сути представляют прессованные отходы деревообрабатывающей и сельской промышленности, то и котлы целесообразно устанавливать в местах, максимально доступных к производству этого топлива. Преимуществом такого вида топлива является, то что оно сграет практически полностью, не образуя золы. При этом достаточно загружать порцию топлива примерно раз в 4-5 часов, чтобы температура в помещении соответствовала нормативам.

Экономически обоснованным будет установка котла работающего на щепе, если такой вид топлива производится в непосредственной близости. В основном такие котлы используют предприятия деревообрабатывающей промышленности, у которых такой вид топлива всегда в наличии.

Приобретая котел, необходимо обратить внимание на материал, из которого он сделан. Современные котлы длительного горения в основном изготавливают из чугуна или стали. Основным достоинством чугунного котла является его срок эксплуатации. По данным заводов-изготовителей он может достигать 50 лет. Но при этом такие котлы имеют ряд недостатков. Первый недостаток, это форма теплообменника. В чугунных котлах он имеет неудачную форму, которая приводит к неравномерному нагреву теплоносителя и возникновению «мертвых зон». В свою очередь теплоноситель в этих зонах при значительном понижении температур может замерзнуть и труба теплообменника лопнет. Чугунные котлы практически не ремонтируются. Для того, чтобы он продолжил свою работу необходима полная замена узла, вышедшего из строя. Это требует дополнительных финансовых вложений.
В стальных котлах установлен теплообменник, позволяющий сделать работу котла максимально эффективной. Согласно паспортным характеристикам КПД стальных котлов составляет 89-90%. Кроме того ремонт такого котла не займет много времени. После обнаружении течи, достаточно пригласить сварщика, который за несколько минут заварит ее.

Для того, чтобы обеспечить качественное теплоснабжение дома, вместе с котлом стоит установить циркуляционный насос. Но тут же возникает вопрос о том как обеспечить его постоянную работу и избежать отключение электроэнергии. Самым надежным способом будет установка дополнительного источника питания для котла и насоса. Также можно приобрести котел с возможностью отключения автоматического регулирования и перехода на ручной режим работы. Тогда циркуляция будет происходить за счет разницы температур и даже при отсутствии электроэнергии в доме будет тепло.

Эксплуатация твердотопливных котлов длительного горения

Современные котлы работающие на твердом топливе довольно просты в эксплуатации. Также они оснащены автоматикой регулирования, которая поддерживает температуру теплоносителя на заданном уровне. Регулировка осуществляется следующим образом: датчик температуры передает сигнал на блок управления. Если температура снизилась ниже допустимой величины, то включается вентилятор, который подает дополнительное количество воздуха в топку. Вследствие этого твердое топливо разгорается и температура повышается. Когда температура достигает нужной величины, вентилятор отключается.

Для того, чтобы температура была постоянной необходимо периодически шевелить слой топлива для того, чтобы оно не закоксовывалось. Особенно это касается угля плохого качества. Можно пойти другим путем, укладывать несколько видов топлива слоями. Например, слой пеллетов, потом дрова и верхний слой каменный уголь. В этом случае коксования можно будет избежать.

При пуске вновь смонтированного оборудования в работу необходимо прогреть систему отопления, дымоход и сам котел. Это потребует дополнительного расхода топлива, зато позволит избежать некоторых проблем в процессе эксплуатации, таких как слабая тяга или образование конденсата на деталях оборудования.

В процессе эксплуатации необходимо будет удалять золу из топки. Периодичность этого зависит от вида топлива. Если топливом служат дрова, то они сгорают практически полностью, а их остатки просто осыпаются в зольник. Уголь имеет свойство спекаться и удалить его с топки немного сложнее, но это компенсируется частотой загрузки угля. Для поддержания температуры достаточно выполнять загрузку лишь дважды в сутки.
Если движение теплоносителя осуществляется только при помощи циркуляционного насоса и переход на естественную циркуляцию не предусмотрен, главное уберечь детали котла от размерзаний в случаях отключения электроэнергии и остановки насоса. Для этого необходимо качественно выполнить изоляцию участков системы, которые находятся на улице. При длительном отсутствии электроэнергии необходимо слить воду с системы.

Производители твердотопливных котлов

Уже несколько десятилетий на рынке технологического оборудования представлены котлы фирмы Виадрус . Эти котлы представлены широким модельным рядом котлов различной мощности. Конструкция и оснащение позволяют использовать его как для отопления небольшого жилого дома, так и промышленного помещения. Оборудование выполнено из прочного чугуна, что гарантирует его качественную работу длительное время.

Котлы «Очаг» зарекомендовали себя надежным оборудованием, которое легко и просто эксплуатировать. Он выполнен из закаленной стали, толщиной 5 миллиметров и оснащен вентилятором и циркуляционным насосом. При работе на нем в качестве топлива можно использовать как дрова, так и уголь.

Применение твердотопливных котлов длительного горения для отопления и подогрева воды является прекрасной альтернативой котлам на газообразном топливе на фоне растущих цен на природный газ.

1. Классификация котлов

• Материал
• Топливо
• Эффективность
• Автономность
• Автоматизация

2. Достоинства и недостатки

• Эксплуатационные расходы
• Удобство использования

3. Установка
4. Заключение

В этой статье мы познакомим читателя с миром современных отопительных установок на твердом топливе. Какими бывают твердотопливные водяные котлы?

Оправдано ли применение именно этого вида топлива экономически? Есть ли у него серьезные недостатки? На все эти вопросы мы постараемся ответить.

Каноническая схема устройства, включающая варочную плиту. Как мы увидим позже – далеко не лучшая конструкция.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОТЛОВ

Понятно, что все котлы на твердом топливе для водяного отопления характеризуются рядом общих черт. По определению они используют тепло сгорания древесины (как вариант – продуктов его переработки), торфа или угля. Кроме того, температура теплоносителя на выходе из котла не превышает 100 градусов.

По каким признакам эти устройства различаются между собой?

МАТЕРИАЛ

Речь идет о материале, как самого котла, так и его теплообменника – узла, при посредстве которого теплоноситель контактирует с топливником.

Возможны два основных варианта:

• Стальные котлы в среднем несколько дешевле и имеют куда меньшую массу. Однако характеризуются и меньшим сроком службы. Сталь – металл, боящийся коррозии; пламя и весьма агрессивный конденсат стремительно разрушают его.

Однако: качественные твердотопливные котлы отопления российского производства, как и импортные, изготавливаются из жаростойких сортов коррозионно-стойких сталей. Кроме того, топка часто дополнительно защищается футеровкой огнеупорным кирпичом.

• Чугун – материал, в куда меньшей степени боящийся коррозии. Именно поэтому он применяется для изготовления колосников и дверок в печах; именно поэтому чугунные котлы в среднем куда долговечнее стальных.

Цена большего срока службы – большая масса изделий. Как правило, даже котлы скромной (до 16 КВт) тепловой мощности требуют обязательного монтажа исключительно на капитальный фундамент.

Чугун долговечен, но благодаря большой толщине делает устройство очень массивным

ТОПЛИВО

Наиболее универсальны водяные твердотопливные котлы, способные работать на нескольких видах топлива. Без какой – либо адаптации можно, вычистив зольник, закинуть в топку уголь после дров или торфяные брикеты после пеллет.

Однако ориентированные только на один тип топлива устройства, как правило, обладают более высоким КПД. Их конструкция оптимизирована для горения с вполне определенной температурой пламени и влажностью горючего.

Помимо однотопочных, производятся котлы с двумя раздельными топливниками и двумя теплообменниками. Они позволяют сжигать разные типы топлива, которые требуют разного конструктивного исполнения зона горения. В самом деле, горелка для соляры быстро придет в негодность, если будет находиться среди горящих дров.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ

КПД у разных типов котлов очень сильно различается. Определяющие этот параметр факторы – температура продуктов сгорания на выходе и количество твердых отходов. В обоих случаях меньше – значит лучше.

Минимальный КПД, часто не достигающий даже 50%, у простейших сделанных своими руками устройств. Да, коробка из стального листа с двумя дверками и змеевиком внутри обойдется совсем недорого; однако для получения необходимого вам количества тепла дров придется сжечь ОЧЕНЬ много.

Фабричное производство твердотопливных котлов опирается на точный расчет их формы и размеров теплообменника. Даже у младших моделей температура продуктов сгорания обычно не превышает 120 градусов. Помимо того, что большее количество тепла отдается теплоносителю, это означает еще и большую пожарную безопасность.

Особняком стоят так называемые пиролизные, или газогенераторные котлы. Как они работают?

• В устройстве присутствуют две топки с теплообменниками в каждой из них. Они сообщаются между собой и размещены одна над другой.
• В верхней топке в условиях недостатка кислорода и высокой температуры дрова медленно тлеют, постепенно распадаясь в золу. Крупных углей при штатной работе котла не остается.

Однако из-за недостатка окислителя горючее сгорает не полностью: оно выделяет большое количество пиролизного газа, состоящего из CO (угарного газа) и летучих углеводородов.

• Этот газ принудительно подается в нижнюю топку, где сгорает уже полностью после того, как к нему подмешивается богатый кислородом воздух.

Так устроен пиролизный котел

Газогенераторные твердотопливные водогрейные котлы имеют очень высокий КПД, достигающий у лучших устройств 95 процентов. Однако они в 1,5-2 раза дороже традиционных конструкций и требуют использования топлива с низкой влажностью. Кроме того, младшие модели работают ТОЛЬКО на дровах.

АВТОНОМНОСТЬ

Устройства традиционной конструкции требуют постоянного присутствия человека – топку нужно загружать каждые 2-4 часа. Профессия кочегара родилась не на пустом месте. Именно это свойство является основным недостатком твердого топлива; отчасти поэтому если доступен магистральный газ – редкий владелец коттеджа задумается о дровах или угле.

Пиролизный котел, однако, в силу принципа своей работы заставляет топливо не сгорать, а тлеть. На одной загрузке котел может работать до 12 часов.

Сравнительно недавно литовская компания Stropuva наладила поточное производство так называемых котлов верхнего горения. Они обеспечивают отоплению еще большую автономность: на сертификации в 2003 году серийная модель после загрузки 50 килограммов топлива отдавала около 6 КВт тепловой мощности около полутора суток.

За счет чего достигается столь длительное время работы?

• Объем топки увеличен и вмещает несколько десятков, а то и сотен килограммов топлива.
• Колосник и зольник отсутствуют.
• Горит только верхний слой загруженного топлива. Воздух для поддержания горения (точнее, тления) подается сверху через подвижный узел, который под собственной тяжестью опускается по мере прогорания дров или угля.
• Пепел уносится с дымом.
• Область тления топлива отделяется от верхней части камеры массивным металлическим диском (жаргонное название – стаскоблин). Над ним к продуктам неполного сгорания топлива подмешивается воздух извне, и они сгорают с выделением остаточного тепла.

Как видим, в своей основе эти устройства представляют собой пиролизные водогрейные твердотопливные котлы, но с серьезными конструктивными доработками. Понятно, что и здесь ценник не порадует экономного хозяина.

Особняком стоят котлы, работающие на пеллетах – прессованных гранулах из опилок. В них проблема автономности решается регулируемой подачей гранул из бункера.

На фото – котел с бункером для пеллет

Однако: помимо дороговизны, у этих устройств есть еще одна проблема. Производство пеллет в нашей стране не налажено; не везде можно обеспечить себя этим видом топлива.

АВТОМАТИЗАЦИЯ

В классических котлах вся автоматика ограничивается простейшей защитой от перегрева теплоносителя. Механический термостат с помощью рычага тянет за цепочку, прикрывающую заслонку. Скорость поступления воздуха уменьшается; теплоотдача котла снижается.

Простейший способ автоматизировать контроль над температурой теплоносителя

В пиролизных отопителях возможностей куда больше:

• Заслонки с механическим или электрическим управлением и здесь позволяют регулировать тягу;
• Наряду с этим в устройствах с принудительной тягой их тепловой мощностью можно управлять, регулируя обороты вентилятора-дымососа.

Кроме того, возможен контроль не температуры теплоносителя, а температуры воздуха в помещении.

Полезно: недорогие отопительные котлы на твердом топливе российского производства, как правило, управляются примитивным механическим термостатом или вообще только вручную. Не стоит искать среди младших моделей устройства, которые смогут самостоятельно поддерживать комфортную температуру. Однако именно благодаря простоте конструкции они исключительно отказоустойчивы.

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ РАСХОДЫ

При текущих российских ценах покупные дрова на втором месте по дешевизне после магистрального газа. Разница между ними невелика – единицы проценто. Понятно, что речь идет о стоимости выработки одного киловатт-часа тепловой энергии.

Уголь дороже, но ненамного.

В пользу дров говорит еще несколько факторов:

• Магистральный газ есть не везде, а отопление сжиженным обходится в несколько раз дороже и по расходам приближается к электрическому отоплению.
• Дрова можно заготавливать самостоятельно, что уменьшит расходы и вовсе до нуля.
• Твердотопливное отопление позволит с пользой утилизировать большую часть бытового мусора. Остальное в условиях загородного дома пойдет в компост и послужит удобрению почвы.

УДОБСТВО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

А вот в этой области – одни минусы.

• Продукты сгорания нужно отводить. Причем коаксиальным отводом – воздухозаборником, как в газовых котлах с закрытой горелкой, утилизацию печных газов реализовать не получится. Нужен полноценный дымоход.

• Котлы на твердом топливе существуют только в напольном исполнении. Они массивны и имеют большие размеры. В большинстве случаев им лучше отвести отдельное помещение.
• Топливо нужно хранить неподалеку от котла, причем под навесом. Сравните это требование с удобством подключения к газу или электричеству.
• Закладка топлива и удаление продуктов сгорания требуются часто. Даже в котлах длительного горения, где зольника нет в принципе, вам между закладками топлива все же придется вычищать поддон. Помимо довольно грязной работы, это означает еще одну вещь: уехать на несколько дней и оставить дом теплым не получится.

УСТАНОВКА

Все устройства обсуждаемого нами типа могут монтироваться самостоятельно. Никакой учет и контроль коммунальных служб не требуется.

Однако пару правил нужно соблюдать.

• Массивные котлы монтируются, как уже говорилось, исключительно на собственный фундамент. Ставить 300-500 килограммов чугуна на деревянный пол точно не стоит.

В общем-то, лучше перестраховаться и с более легкими стальными: к примеру, твердотопливные котлы белорусского производства КСВ 12,5 при скромной мощности в 12,5 КВт весят 180 кг.

• Вторая инструкция связана с пожарной безопасностью. Корпус котла и дымоход при сгорании топлива заметно нагреваются. Рекомендуется ставить котел на расстоянии не меньше полуметра от ближайшей стены.

Если стенки выполнены из горючего материала – они защищаются кирпичом или листом оцинковки с прокладкой асбеста.

Дымоход отделяется от горючих конструкций перекрытия или стен расстоянием не меньше 25 сантиметров.

Так дымоход выводится через деревянную стену

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Много интересного о том, какими бывают твердотопливные котлы – российского производства и импортируемые из-за границы – расскажет видео в конце статьи. Надеемся, что вы найдете там ответы на те вопросы, которые могли у вас остаться.

Классификации твердотопливных котлов.

По способу сжигания топлива и типу камеры сгорания.

1. Объемный. Способ подразумевает измельчение угля в шаровых мельницах до микронного уровня с последующим сжиганием угольной пыли. Высота котлов достигает 30 м, мощность 100 мВт и более. Используются пылеугольные горелки.

2. Слоевой , подразделяется на котлы нижнего горения и верхнего. Котлы нижнего горения называют шахтными, так как имеют верхнюю загрузку. Они вместительны, горит не весь слой топлива, а только его нижняя часть; Котлы верхнего горения имеют вертикальную, цилиндрическую конструкцию, с большой загрузочной камерой. Горение происходит сверху вниз длительное время. Но по мере горения горящий слой уходит вниз и изменяется площадь поверхности теплообмена, что сказывается на его заявленной мощности.

3. Газогенераторный («пиролизные», двухкамерные котлы).

4. На чугунных колосниках , неподвижных и с приводом.

5. На стальной водотрубной решетке.

6. В псевдо кипящем слое .

По способу управления котлом.

1. Ручное;
2. Механическое (терморегулятором с рычагом и цепочкой , регулирующий поток воздуха в котел, в зависимости от достижения заданной на регуляторе температуры);
3. Автоматическое , при помощи микроконтроллера, который управляет потоком воздуха при помощи дымососа, а также управляет подачей топлива на колосник.

Теория горения угля.

При нагреве угля из него в первую очередь выделяется влага, которая испаряется и в виде пара удаляется в дымоход.

По мере роста температуры уголь начинает выделять газообразные летучие компоненты () , которые сгорая, разогревают уголь . После их выделения остается твердый остаток, кокс , состоящий из углерода и золы. Выделившиеся газы , быстро сгорая, дают примерно 10% тепла от всего баланса температур.

Таким образом, основное приходится на углерод , находящийся в твердом остатке угля .

Воздух, подаваемый для горения угля делят на первичный и вторичный.

• Первичный воздух подается через колосники в топочную камеру, где происходит коксование угля.
• А на выходе коксового газа из топочной камеры, для его полного сгорания, требуется подавать вторичный воздух.

Для наиболее эффективного сжигания топлива, необходимо управлять этим процессом, т.е. регулировать интенсивность горения, как угля, так и коксового газа.

Рассмотрим процесс сгорания топлива в реальном котле.

Уголь в котле горит на колоснике, через который поступает воздух за счет тяги дымовой трубы или за счет дымососа, что создает разряжение в камере горения.

Нагрев теплоносителя происходит при передаче тепла теплообменнику.

Виды :

• электромагнитным излучением пламени , которое облучает теплообменник;
• конвекцией , при прохождении раскаленных дымовых газов при их удалении тягой из котла через трубы теплообменника. В трубах теплообменника, установливают турбуляторы, которые закручивая газы, многократно увеличивают длину пути, время и количество упругих соударений молекул дымовых газов в дымогарных трубах теплообменника, что способствует более эффективному теплообмену;
• по твердому телу , при непосредственном касании раскаленного угля частей теплообменника.

Из всех указанных трех типов передачи тепла наиболее эффективным является электромагнитное излучение пламени , за счет большого градиента температур.

Вторым по значимости идет механизм теплопередачи дымовыми газами, поэтому для поддержания коэффициента полезного действия котла, необходимо содержать части теплообменника чистыми от смол и сажи.

Площадь контакта раскаленного угля с теплообменником небольшая, поэтому по значимости, этот механизм стоит на последнем месте.

Высокий КПД котла - чистый теплообменик.

1. Чтобы исключить загрязнение теплообменника, на выходе из котла рекомендуется установить . В межсезонье, когда необходимо снижать температуру теплоносителя в системе отопления до 30-70°С, он позволяет поддерживать температуру теплоносителя в котле выше температуры конденсации смол (85-90°С), чем исключает загрязнение теплообменника и его дальнейшую трудоемкую чистку.
2. С целью исключения конденсации смол и сажи на теплообменнике также рекомендуется подключать дополнительный насос для подмешивания во входной патрубок («обратки»), горячей воды с температурой 90ºС из патрубка выходного. Это позволяет повысить температуру нижней части теплообменника котла.

Вышеперечисленные, решения позволяют исключить загрязнение котла, соответственно избавить пользователя от постоянной его чистки.

При соблюдении данных указаний, теплообменник котла будет чистым, что позволяет держать температуру дымовых газов на рабочих значениях, на уровне 100-150°С. Это повышает эффективность сгорания топлива и КПД котла, снижает стоимость получаемого тепла.

При загрязнении теплообменника резко уменьшается передача тепла теплоносителю, падает КПД котла. Это приводит к повышению температуры дымовых газов до 200-300°С, что указывает на необходимость чистки теплообменника.

Причиной приводящей к загрязнению смолами теплообменника, являются периодические остановки работы котла, его остывание и повторный розжиг, что является нежелательным по этой причине.

Непосредственное назначение бытовых отопительных котлов – обогрев небольших по площади помещений. Это могут быть дачи, частные дома или коттеджи. В качестве «дополнительной опции» твердотопливные бытовые отопительные котлы могут вырабатывать небольшие объемы горячей воды на бытовые и хозяйственные нужды.

При этом все подобное оборудование можно охарактеризовать как: водогрейное, греется теплоноситель (обычно вода), низкотемпературное (температура нагрева теплоносителя и воды на бытовые нужды меньше 90-100 градусов Цельсия), малой мощности (подавляющее большинство бытовых котлов имеют мощность от 7,5 до 65 кВт).

Факторы классификации твердотопливных котлов

• Принцип сжигания топлива: «классический», вернее горение, пиролиз .
• По материалу теплообменника: чугунные и стальные.
• По количеству теплообменников: одно- и двухконтурные. Последние предусматривают получение горячей воды на хозяйственные нужды.

Твердотопливные бытовые котлы – согбенности каждого типа по факторам классификации

Твердотопливные котлы могут работать на различных видах твердимого топлива: дровах, опилках, каменном и буром угле, брикетах и экогранулах (пеллетах). При этом в зависимости от типа твердотопливного котла существуют некоторые ограничение на применение углей.

Особенности твердотопливных котлов по принципу сжигания топлива

• Классические. Сжигание топлива происходит в топочной камере по аналогии с печью. Это самая простая конструкция, характеризующаяся низким КПД, невозможностью точного поддержания температуры горения и необходимостью частой перезагрузки и чистки камеры сгорания. К положительным факторам можно отнести: низкую стоимость, «всеядность» по топливу и энергонезависимость.
• Котлы верхнего горения. В конструкции данного типа котлов использован необычный способ сжигания – «сверху вниз». Этим достигается более полное сжигание топлива, соответственно более высокий КПД и длительность работы на одной загрузке топлива.
• Пиролизные. Отопительное оборудование работающее по принципу «пиролизного» сжигания состоит из двух топочных камер. В первой камере происходит медленное (тление) топлива с выделением большого количества горючего газа. Далее газ поступает во вторую камеру, где сжигается при интенсивном наддуве воздуха.

Теплообменники таких котлов устроены и расположены таким образом, что «забирают» тепло идущее от обеих топочных камер. Пиролизные твердотопливные котлы длительного горения бытовые характеризуют высоким КПД, полным сжиганием топлива и длительной работой на одной загрузке. В то же время имеется существенное ограничение по влажности топлива (дров, опилок, брикетов и т.п.). Если важность загружаемого топлива более 15-20%, процесс пиролиза не запустится, а котел может выйти из строя.

• Пеллетные котлы. В силу своих особенностей – автоматической загрузкой и преимущественным использованием в качестве топлива пеллет (экогранул), этот тип котлов принято выделять в отдельную группу. Этот тип твердотопливных котлов характеризуется наиболее длительным периодом времени работы на одной загрузке топлива, которая ограничена лишь емкостью штатного бункера.

Особенности чугунных и стальных твердотопливных котлов

• Чугунные теплообменники характеризуются: длительным сроком эксплуатации(25-35 лет и более), повышенной стойкостью к коррозии и ремонтопригодностью (все чугунные теплообменники секционные, собранные на резьбовых шпильках). К отрицательным факторам относятся: хрупкость, нетерпимость к значительным температурным перепадам, значительную температурную инерционность (можно рассматривать как отрицательный и как положительный фактор), высокую стоимость и значительную массу.
• Стальные теплообменники имеют значительно меньший срок эксплуатации (9-15 лет максимум), в то же время они не боятся ударов и температурных перепадов, легкие, эстетичные и недорогие.

Особенности одно- и двухконтурных твердотопливных котлов

Одноконтурные котлы, как правило, используются только для отопления помещений. Они имеют только один теплообменник, предназначенный для циркуляции теплоносителя по системе отопления.

Такой тип оборудования значительно дешевле двухконтурных аналогов, но в то же время при необходимости к одноконтурным котлам можно подключить выносной бойлер косвенного нагрева и тем самым добавить функцию нагрева воды на бытовые нужды.

При этом надо учитывать, что потребная тепловая мощность котла, который будет использоваться для нагрева воды должна быть в среднем больше на 20%, чем котел, который используется только для отопления помещений.

Твердотопливные бытовые котлы получили свое заслуженное признание в Российской Федерации за доступность и дешевизну топлива, в связи, с чем индивидуальное отопление помещений можно организовать в районах, где нет магистралей природного газа, а также существуют системные перебои подачи электроэнергии.

Твердотопливные котлы длительного горения можно назвать самым дешевым вариантом отопления частного жилья, хоть работа этих устройств является довольно громоздкой. Сегодня производители стараются сделать их более практичными для широкого круга пользователей и окружающей среды, но все же до сих пор выпускаются устаревшие варианты. Но прогресс движется вперед, их количество неуклонно снижается, а на смену приходят профессиональные, современные, эффективные, простые в использовании и безопасные агрегаты.

Твердотопливные котлы отопления на этапе своего развития имели один существенный недостаток – по мере сгорания топлива приходилось постоянно его добавлять. В 2000 году компания Stropuva решила эту проблему. Изобретатель Эдмунтас Штропайтис придумал твердотопливный котел длительного горения, суть его работы заключается в том, что воздух в агрегат подается через телескопическую трубку: по этой причине внушительный запас твердого топлива сгорает по мере необходимости, то есть постепенно. А в качестве топлива используются дрова, кокс, уголь. Это в значительной степени облегчило и упростило процесс отопления помещений.

Каскад из твердотопливных котлов способен обогреть очень большое помещение

Классификация твердотопливных котлов

Отопительный твердотопливный котел бывает нескольких типов, разделение происходит по таким показателям:

• Метод сжигания – в большинстве существующих на сегодняшнее время моделях используется обычное сгорание. Но данный процесс постоянно совершенствуется, и применяются различные изобретения. Сюда относятся пиролизные (газогенераторные) котлы: в процессе пиролиза сгорают дрова и древесный газ. КПД таких котлов значительно выше, к тому же не образуется сажа, остается минимальное количество золы. А что касается большей стоимости, то она окупается за счет высокого коэффициента полезного действия;
• Вид топлива – например, твердотопливные котлы на дровах. Также возможно использование отходов деревообрабатывающей промышленности, которые измельчаются до мелкого состояния, прессуются в небольшие гранулы, называемые еще пеллетами. Они засыпаются в бункер и по необходимости подаются в камеру сгорания. Подобное топливо используют пеллетные котлы. Плюс ко всему, топливо (дрова, брикеты, уголь) может использоваться в отдельности или в разных сочетаниях – универсальные котлы, работающие на любом виде твердого топлива. В данном направлении и развиваются сегодня твердотопливные котлы;
• Степень зависимости от электроэнергии, то есть энергозависимые и энергонезависимые.

Также следует упомянуть твердотопливные котлы промышленные. В классическом варианте они представляют собой громоздкое оборудование, для его установки требуется отдельное помещение. Причем к месту размещения предъявляются жесткие требования, особенно это касается вопросов безопасности.

Так выглядит промышленный вариант твердотопливного котла

Такое оборудование десятилетиями используется на многих предприятиях и причина тому – невысокая стоимость и простота эксплуатации. Котлы разделяются на четыре вида:

механическая подача топлива;

колосники подвижного типа;

наличие предтопок.

А что касается традиционности топлива, то для промышленных котлов зачастую применяется уголь (большинство моделей рассчитаны именно на такой энергоноситель). Если говорить о более современных котлах, они отличаются уровнем автоматизации и хорошими экологическими характеристиками.

Выбор котла – на что ориентироваться?

Установка котла на твердом топливе – отличная альтернатива газовому котлу, потому что это удобство эксплуатации, эффективная система отопления.

Важно: даже если отсутствует электроэнергия, такой котел не оставит помещение без тепла.

Если котел будет отапливаться преимущественно дровами, лучше приобрести агрегат с нижним сгоранием. Это более оптимальный вариант, поскольку его КПД на порядок выше, чем у котлов с верхним сгоранием, которые предназначены для угля.

Внутреннее строение котла Stropuva (клик для увеличения)

Котел с нижним сгоранием имеет две/три камеры сгорания, благодаря этому возможно дожигание частичек топлива. Получается, что в результате выброс вредных веществ в атмосферу уменьшается, а расход топлива снижается.

Важно: котлы с верхним сгоранием характеризуются попаданием недожженных частиц вместе с дымом в дымоход.

Кроме того, в котле с нижней системой сжигания есть возможность управления процессом сгорания: регулируя продуктивность дозированием количества воздуха, который поступает в топку. Для данной цели применяется вентилятор с системой управления или регулятор.

Твердотопливные котлы могут быть чугунными, стальными. Твердотопливные чугунные котлы более устойчивы к коррозионным процессам. Этот параметр очень важный, потому что специфика состоит в том, что на стенках камеры горения появляется конденсат, он исчезает, когда температура теплоносителя превысит точку росы. Конденсат при горении угля – агрессивная среда, поэтому стальной котел подвергается губительному воздействию коррозии значительно раньше.

Также стальной теплообменник прогорает быстрее, потому что чугун обладает высокой огнестойкостью. А вот если упомянуть хрупкость, то чугун может расколоться при случайном сильном ударе.

Чугунный котел состоит из секций, значит, его можно привезти в разобранном виде, собрав на месте целостную конструкцию. Если нарушается герметичность какой-либо секции, ее можно заменить, не покупая новый котел. Стальной котел сваривается из стальных листов и поставляется в готовом виде, а также возможны различные типы и конфигурации этих устройств. Что касается чугунных агрегатов, они похожи друг на друга, связано это с особенностью секционного устройства.

Важно: сравнивая однотипные котлы определенной фирмы изготовителя, можно увидеть, что стальной котел дешевле чугунного аналога.

Твердотопливный двухконтурный котел – разновидность котлов, завоевавшая популярность у рядовых потребителей. Это практичный вариант для обогрева и горячего водоснабжения. Суть его функционирования заключается в следующем: когда срабатывает тепловой датчик, включается контур обогрева помещения. А второй контур, который обеспечивает горячее водоснабжение, включается в момент падения давления. Таким образом и осуществляют котлы твердотопливные двухконтурные горячее водоснабжение.

Важно: чтобы обеспечить стабильное водоснабжение, не зависящее от напора воды, перепадов давления и сэкономить на источнике тепла, можно подключить котел к бойлеру.

Перед покупкой твердотопливного котла длительного горения нужно продумать его прямое назначение: основной котел или дополнительный. Если планируется использование котла в качестве резервного средства, то на слишком дорогие модели разоряться не стоит. Если же нужна постоянная основа, следует искать вариант, доступный по цене и хороший по качеству. Главное, не забыть об автоматической подаче топлива, чтобы загрузить его в бункер и не заглядывать туда 3-7 дней.