Твердотопливные котлы отопления. Их виды, конструктивные особенности и преимущества эксплуатации
Твердотопливные котлы применяют для наиболее экономного и эффективного отопления дома или малого производственного помещения. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с аналогами, поскольку являются автономными и не требуют подключения к электросети или газовой магистра-ли, кроме моделей, использующих электроэнергию для питания нагнетающего вентилятора. Это даёт возможность применять их в загородных домах, на дачах или в небольших производственных помещениях, не имеющих поблизости газовой магистрали. Отсутствие расхода газа и электроэнергии, при использовании твердотопливных моделей, позволяет уменьшить затраты на энергоресурсы. Такое оборудование использует дрова или уголь в качестве топлива, однако, при их отсутствии можно топить альтернативными источниками тепловой энергии, включая солому и пеллеты (топливные гранулы).
Виды твердотопливных котлов. Их конструктивные особенности и принцип работы
Каждая модель твердотопливного котла имеет индивидуальные особенности. Также они отличаются техническими характеристиками и другими показателями. Однако по принципу действия различают следующие типы котлов:
- Классические.
- Пиролизные.
- Длительного горения.
- Автоматические.
Классические модели функционируют по принципу пламенного сжигания твёрдого топлива и имеют две камеры. Одна предназначена для загрузки и сжигания горючего материала, а другая служит для очистки от золы. Такое оборудование производят из стали или чугуна. Последний имеет продолжительный срок службы, составляющий порядка двадцати лет. Егоглавным недостатком является хрупкость. Он восприимчив к резким перепадам температуры и механическим повреждениям. Несоблюдение норм эксплуатации может привести к преждевременному повреждению оборудования. Модели, изготовленные из стали, отличаются повышенной устойчивостью к возможным изменениям температуры и механическим воздействиям, но имеют сравнительно малый срок службы, который составляет около 6 лет.
Пиролизные котлы имеют газогенераторный принцип работы. Они функционируют за счёт термического разложения твёрдого топлива, способствующего выделению газа. Этот процесс протекает при малом количестве кислорода в замкнутом пространстве. Газ, высвобожденный из топлива в результате пиролиза, попадает в сопло горелки, где обогащается кислородом, содержащимся в воздухе, который нагнетается при помощи вентилятора. Далее, происходит воспламенение газовоздушной смеси в полости камеры сгорания. При этом максимальная температура пламени может достигать 1200 °C. Процесс работы пиролизного котла длится до полного выгорания твёрдого топлива. Ключевой особенностью такого оборудования является высокий КПД, достигающий 90%. Полное сгорание топлива происходит в течение 10 часов, а температуру теплоносителя можно регулировать при помощи подачи воздуха.
Котлы длительного горения имеют два вида исполнения: Булерьян и Стропува. Последний отличается высокой стоимостью производства и затруднительной эксплуатацией, поэтому он не получил широкого распространения. Его конструкция состоит из двух цилиндров, расположенных один внутри другого. Пространство между ними заполняют теплоносителем, который нагревается и циркулирует во время работы оборудования. Внутренний цилиндр является камерой сгорания. Топливо, загруженное в его полость, горит сверху вниз под действием воздуха, который подаётся через распределитель. Длительность непрерывной работы такого котла составляет порядка 2–4 суток и зависит от вида и качества горючего материала. Однако необходимость охлаждения котла для дальнейшей чистки его топочной камеры, перед повторным розжигом, создаёт определённые неудобства в процессе эксплуатации, поэтому такая модель не получила широкой популярности.
Булерьян состоит из двух камер и трубопроводов, предназначенных для нагрева окружающего воздуха. В нижнем отсеке происходит тление топлива, в результате чего образуется газ, который попадает в верхнюю камеру, где смешивается с воздухом и полностью сгорает. Конструкция такого котла состоит из цилиндра, имеющего две камеры, и труб, которые смонтированы на половину окружности. Холодный воздух поступает в нижнюю часть трубопровода, по мере нагрева поднимается и выходит в окружающее пространство. Такой подход повышает скорость циркуляции воздуха и увеличивает теплоотдачу. Котлы такого типа используют в нежилых постройках. Они хорошо подходят для отапливания гаража или небольшого производственного помещения. Также они имеют сравнительно низкую стоимость и широкий выбор типоразмеров.
Автоматические котлы не нуждаются в дополнительном вмешательстве для заполнения топочной камеры и удаления золы. Они оборудованы шнековыми или другими механизмами для подачи горючего материала и очистки зольника. Автоматический котёл, работающий на угле, предусматривает движение топлива с определённым интервалом, который требуется для его полного сжигания. В этих целях устанавливают подвижные колосники или другие двигающие механизмы. Изменение температуры теплоносителя зависит от скорости горения топлива. Регулирование этого процесса осуществляется за счёт принудительного нагнетания воздуха. Эксплуатация автоматического котла имеет следующие преимущества:
- Непрерывная работа на протяжении длительного периода времени. Она ограничена только ёмкостью бункера для подачи, который так же можно наполнять в автоматическом режиме. Это исключает необходимость периодического пополнения топочной камеры и не требует затрат времени на очистку зольника, что в совокупности позволяет эксплуатировать оборудование в автономном режиме.
- Сравнительно высокий КПД, составляющий порядка 85%.
- Большинство моделей оборудованы датчиком для контроля температуры в камере сгорания. Также они могут быть снабжены регулятором температуры теплоносителя.
- Практически не требуется уделять внимание процессу горения, а также отсутствует необходимость в трудоёмком обслуживании во время эксплуатации.
- Расход топлива значительно ниже, чем в классических твердотопливных моделях.
Преимущества использования твердотопливных котлов по сравнению с аналогами
К главным преимуществам относится эффективность использования такого оборудования и его автономность, поскольку
работу большинства моделей можно обеспечить независимо от наличия электроэнергии или газа. Это позволяет сократить затраты на оплату энергоносителей. В качестве топлива можно использовать отходы древесины. Полное сжигание горючегов пиролизных котлах даёт возможность увеличить эффективность и экономические показатели системы отопления. Широкий спектр моделей способствует выбору наиболее подходящей, соответствующей всем расчётным требованиям.
На твердотопливные котлы стоимость варьируется в зависимости от модели, принципа работы и сложности производства. Также цена зависит от качества материала, использованного для изготовления, наличия вспомогательного оборудования и других характеристик.
Нюансы, которые важно учитывать при выборе твердотопливного котла
В первую очередь необходимо определить модели, которые подходят для жилых и нежилых построек. Чтобы оборудование соответствовало требуемым характеристикам, необходимо грамотно рассчитать площадь помещения, а также изучить технические параметры подходящих моделей. Если в перспективе предвидится расширение отапливаемой площади, то следует выбирать котёл с запасом мощности и других характеристик. Это позволит в дальнейшем исключить затраты на модернизацию системы отопления, а также даст возможность сохранить комфорт и уютную обстановку в помещении.
