Котлы на твердом топливе для отопления помещений

Это простые, надежные и доступные во всех отношениях устройства. Котлы на твердом топливе не теряют своей популярности в современных условиях использования.

Котлы на твердом топливе - один вариантов эффективного отопления помещений

Котлы на твердом топливе — один вариантов эффективного отопления помещений

Они обеспечивают обогрев помещений с применением доступных и относительно не дорогих видов топлива. Такая особенность создает возможности широкого доступа к этим отопительным аппаратам.

Что такое котлы на твердом топливе

Их современные модели не требуют постоянного контроля над работой, поскольку оснащены автоматикой регулирования. Конструкции длительного горения позволяют производить загрузку топлива даже через продолжительное время.

Нужно ли возвращаться к прошлому

Если рядом нет газовой магистрали, то твердотопливный котел является единственным выходом для отопления помещения. Дизельное топливо для жидкостных котлов довольно дорого, да и хлопот с ним немало. Электроэнергия, как вариант, возможна, однако нужно строить силовой ввод.

Если даже газ рядом, то все равно нужно подумать о возможности его применения. Это, во-первых, большие деньги деньги за то, чтобы его провести в дом. Во-вторых, оплата далеко не малых, постоянно растущих счетов за потребленное голубое топливо.

Конечно, газовое оборудование работает непрерывно и полностью автоматизировано. Но и здесь перебои бывают. В этот момент при отсутствии резервного отопления – никуда. Если же проблема затянется, то и система отопления может оказаться размороженной.

В такой ситуации выходом являются надежные котлы на твердом топливе. Весь мир, экономя деньги, не считает зазорным отапливаться такими аппаратами. Они успешно конкурируют с газовыми, электрическими и жидкостными отопительными устройствами.

Их конструкции продолжают совершенствоваться, и это уже не те котлы, что были раньше. Поэтому перед принятием решения, какой котел приобрести, необходимо ознакомиться с твердотопливными вариантами.

Особенности применения

Котлы на твердом топливе — это специальные устройства для отопления помещений. В отдельных случаях применяются для приготовления горячей воды. Работают в автоматическом или полуавтоматическом режимах. Могут использоваться как основной или резервный источник теплоснабжения.

В качестве топлива в таких котлах используется горючее твердой субстанции. Это может быть, например, уголь различных сортов, дрова и продукты деревообработки в естественном виде (щепа, опилки).

Различные виды топлива для твердотопливных котлов

Различные виды топлива для твердотопливных котлов

Применяются пеллеты — гранулы продуктов деревообработки и других органических материалов, полученные по специальной технологии. Подойдет и совмещенное топливо – дрова/уголь.

Это действительно автономный вид отопления. Достаточно правильно определить требуемое количество топлива и один раз его завезти. Тогда вы не будете зависеть от многих негативных факторов.

Например, для газовых котлов – это перебои в поставке газа (его полное отключение или понижение давления). Для электрокотлов — отсутствие электроэнергии или пониженное напряжение в электрической сети.

Какие бывают котлы на твердом топливе

Их конструкции различаются по нескольким основным признакам. Это способ сжигания топлива, материал, из которого изготовлен сам котел и его теплообменник.

Способы сжигания топлива

Выпускаются котлы, в которых топливо сжигается по трем возможным технологиям. В их числе длительное горение с использованием эффекта пиролиза, сжигания пеллет и традиционный вариант.

Схема длительного горения

Здесь в отопительных агрегатах заложенное топливо сгорает в течение длительного периода времени. Он может длиться от 10 – 15 часов до нескольких суток в зависимости от его вида.

Являясь полностью автоматизированными, такие устройства не требуют постоянного надзора за их работой. Однако имеется зависимость от наличия электрической энергии, которой запитывается автоматика.

Твердотопливный пиролизный котел

Твердотопливный пиролизный котел

Для их работы используется эффект пиролиза топлива. Это процесс, когда оно сгорает по специальной технологии. Топливо сначала разжигается, а затем тлеет, выделяя пиролизные газы.

Далее они дожигаются с выделением дополнительного количества тепла. Этим удлиняется период работы с одной закладки. Такие котлы на твердом топливе имеют высокий коэффициент полезного действия.

Заслуживает внимания тип котлов, где сжигание топлива происходит не снизу-вверх, а, наоборот, сверху-вниз. Эти аппараты представляет собой вертикально расположенный цилиндр, куда загружается любое твердое топливо, даже вперемешку.

Имея внушительный объем камеры сгорания, прибор обеспечивает непрерывную работу до трех суток. В случае использования в качестве топлива угля, период работы может достигать семи суток.

Котлы на пеллетах

Такие приборы используют для выработки тепла специальные гранулы — пеллеты. Это топливо производится из отходов деревообработки (опилки, мелкая щепа, стружка, кора).

Подойдут любые органические остатки агротехнического производства (шелуха подсолнечника, солома). Существуют пеллеты из торфа, камыша, бумаги и картона.

Котлы на твердом топливе - аппарат для сжигания пеллет

Котлы на твердом топливе — аппарат для сжигания пеллет

Все они изготавливаются по специальной технологии. Представляют собой небольшие гранулы, удобные для механической подачи из бункера в топку котла. Непрерывный цикл отопительного прибора, использующего такой вид топлива, довольно продолжительный.

Он может составлять от нескольких дней до нескольких недель. Все зависит от емкости бункера, в котором хранится топливо. Коэффициент полезного действия пеллетного котла достигает 95%.

Традиционная технология сжигания общеизвестна, и не требует каких-либо комментариев.

Котлы на твердом топливе из разных материалов

Такие отопительные аппараты и их теплообменники изготавливаются из чугуна или стали. И тот и другой вариант успешно выполняет возложенные на него функции. Есть некоторые особенности применения, которые нужно учесть при выборе.

Чугунные конструкции

Им отдают предпочтение в случаях, если предполагается работа котла в постоянном и длительном режиме. Этот материал чувствителен к колебаниям температуры и давления. Поэтому часто разогревать и затем выключать котел нежелательно.

Чугунный котел

Чугунный котел

Это может привести к появлению трещин в его теле и выходу из строя. Ремонт чугуна при помощи сварки очень сложен, а внутри котла просто невозможен. Такой аппарат нужно запустить осенью и выключить весной при завершении отопительного сезона.

Конструкция чугунного твердотопливного котла может состоять из отдельных секций. Это позволяет, во-первых, заменить одну их них (или несколько), вышедших из строя. Можно также добавить дополнительную секцию при необходимости увеличения мощности.

Котлы на твердом топливе из чугуна при правильной эксплуатации очень долговечны. Двадцатипятилетний возраст не является пределом. Они коррозионностойкие и менее склонны к появлению накипи на стенках теплообменника.

Стальные твердотопливные котлы

Такие конструкции дешевле чугунных, легче по весу и более ремонтноспособны. Для этого может применяться сварка. Пластичность стали выше, чем чугуна. Поэтому перемена температур и давления не так сказывается на его целостности.

В качестве отрицательного свойства стального котла и теплообменника следует отметить их малую коррозионную стойкость. С другой стороны, стальные конструкции значительно проще при обслуживании. Речь идет о работах по их чистке от сажи и смолистых отложений, образующихся при горении.

Как устроены твердотопливные котлы

Каждый из них состоит из отдельных узлов и деталей, выполняющих свою функцию. В целом это представляет единую систему для выработки тепла.

Устройство и принцип работы твердотопливного котла

Устройство и принцип работы твердотопливного котла

Котлы на твердом топливе по конструкции очень просты. Основными составляющими являются несколько элементов. Это корпус котла, камера сгорания (топка) и теплообменник.

Их дополняют полость для сбора золы, водяная рубашка, тракт дымоудаления и автоматика регулирования.

Камера сгорания

Это топка (она же теплообменник) – основная составляющая твердотопливного котла. В ней происходит процесс сжигания топлива и теплопередачи.

Сама топка состоит из камеры, которая определяет ее объем. Он ограничен по бокам стенками теплообменника. Снизу находятся колосники, являющиеся нижней образующей топки, на которых размещается топливо.

Читайте также: Газовые конденсационные котлы для отопления и горячей воды

Полость для сбора золы

Она располагается сразу ниже топки котла. Предназначена для сбора твердых спекшихся и несгораемых остатков продуктов горения (в народе это называют «жужжалка»). Они попадают туда сверху из топки, осыпаясь под тяжестью собственного веса между щелей полосок колосников.

Котлы на твердом топливе требуют наблюдения за уровнем наполнения этой полости продуктами горения. Ее нужно периодически очищать и не допускать переполнения.

В дверце, которой закрывается эта полость, предусмотрено отверстие для подачи воздуха в камеру сгорания. За счет его поступления регулируется интенсивность горения топлива. От этого зависит количество производимого тепла.

Водяная рубашка

Это теплоноситель, в подавляющем большинстве случаев — вода. Она залита в герметичное пространство между двумя (наружной и внутренней) поверхностями корпуса твердотопливного котла. Вода принимает тепло от сгораемого топлива. Перемещаясь по трубам и радиаторам системы отопления, нагревает воздух помещения.

Когда работают котлы на твердом топливе, движение теплоносителя может происходить двумя способами. Во-первых, за счет естественной циркуляции (самотеком). Он возникает благодаря разности температур нагретого и охлажденного теплоносителя.

Котлы на твердом топливе работают при естественной циркуляции теплоносителя

Котлы на твердом топливе работают при естественной циркуляции теплоносителя

Потоки теплой воды поднимаются вверх и начинают вытеснять холодную воду, которая перемещается вниз. Возникает перемещение слоев воды от котла по системе отопления и обратно к нему для последующего нагрева.

Такой процесс является энергонезависимым и полностью обеспечивает обогрев помещения, но с небольшой скоростью.

Прокачка теплоносителя при помощи циркуляционного насоса

Прокачка теплоносителя при помощи циркуляционного насоса

Во-вторых, за счет прокачки теплоносителя при помощи специального циркуляционного насоса. Здесь возникает зависимость твердотопливного котла от электрической энергии, так как без нее насос не работает.

При такой конструкции время нагрева помещения значительно меньше, чем при естественной циркуляции.

Тракт дымоудаления

Это система сбора и отвода продуктов сгорания (угарного газа). Она представляет собой полость в верхней части камеры сгорания и патрубок котла для подсоединения дымохода. Неотъемлемой частью тракта дымоудаления является и сам дымоход. Котлы на твердом топливе им не оснащаются. Этот элемент является самостоятельной конструкцией.

Удлинитель тяги в тракте дымоудаления играет важную роль. Он нужен для максимального сохранения произведенного тепла. Конструкция этого элемента в необходимых пределах задерживает выход тепла в атмосферу через дымоход. Тем самым коэффициент полезного действия твердотопливных котлов повышается.

Автоматика

Котлы на твердом топливе регулируются при помощи заслонок. Они механическим образом надежно соединены со специальным биметаллическим терморегулятором.

Он на протяжении всего процесса отопления оценивает величину нагрева теплоносителя. Работа датчика основана на свойстве металлов расширяться при нагревании и сужаться при остывании.

Когда температура достигает граничных пределов настройки, регулятор перемещает заслонку в сторону закрытия. Тем самым уменьшается приток воздуха в камеру сгорания. При этом интенсивность горения уменьшается, и степень нагрева теплоносителя снижается.

Автоматика твердотопливного котла

Автоматика твердотопливного котла

Когда вода в системе отопления остынет до определенного предела, датчик сработает на открытие заслонки. В камеру сгорания поступит дополнительный воздух и горение станет более интенсивным. Это приведет к увеличению температуры теплоносителя.

Автоматика примитивна, но очень надежна. Она испытана длительным периодом эксплуатации твердотопливных котлов и не зависит от наличия электроэнергии.

Корпус

Котлы на твердом топливе представляет собой цельносварную эстетически оформленную конструкцию. Ее наружная поверхность термоизолирована. Поэтому нет опасности получить ожог при соприкосновении.

Достоинства и недостатки

Как любые конструкции, твердотопливные котлы имеют свои как достоинства, так и недостатки. Чего больше из них – однозначно сказать нельзя. Все зависит от конкретной ситуации, в которой предусматривается их использование.

Котлы на твердом топливе требуют отдельного помещения и фундамента

Котлы на твердом топливе требуют отдельного помещения и фундамента

К основным недостаткам можно отнести несколько моментов. Это необходимость специального помещения соответствующего размера с хорошей вентиляцией и дымоотведением для размещения аппарата. Устройствам средней и большой мощности, учитывая их вес, необходим фундамент.

Котлы на твердом топливе требуют периодической чистки от сажи и смолистых отложений. Ее необходимо выполнять, как на его стенках, так и в дымоходе.

Требуется дополнительное помещение для хранения топлива. Особенно это важно, если используются дрова или пеллеты, не допускающие большой влажности.

Отсутствует полная автоматизация процесса горения в части непрерывной подачи топлива. При любом объеме топки котла или емкости бункера для пеллет, периодически необходима его загрузка.

Преимущества твердотопливных котлов

К ним следует отнести простоту конструкции и обслуживания. Поэтому потребность в сложных и дорогостоящих ремонтах и наладках отсутствует. Такие котлы могут быть полностью автономны, если оснащены дополнительными автоматическими устройствами.

Многообразие твердотопливных котлов

Многообразие твердотопливных котлов

Твердое топливо достаточно доступно, особенно на территориях, где оно производится (лесистые местности, территории угледобычи). Котлы на твердом топливе имеют высокую эффективность работы. В пиролизных котлах коэффициент полезного действия, достигает 90%.

Автор: Сергей Морозов

Внимание! Эта статья защищается законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещается любое копирование без моего разрешения.