Двухконтурные твердотопливные котлы длительного горения

Система отопления — одна из неотъемлемых коммуникаций здания. И здесь прогресс тоже не стоит на месте: ежегодно производители радуют новыми агрегатами. Чтобы сделать хороший выбор, необходимо учитывать, что каждый твердотопливный котел рассчитан на определенную мощность и, соответственно, может иметь ограничение на размер площади отопления. Также имеют значение КПД устройства и тип управления, например, наличие функции автоматического розжига существенно упростит эксплуатацию.

Какие бывают твердотопливные котлы?

Твердотопливные котлы отопления делятся на следующие виды:

  • Традиционные: отличаются невысокой ценой и возможностью использовать при работе несколько видов топлива;
  • Твердотопливные котлы длительного горения – длительность работы такого типа котлов может составлять до трех суток на одной загрузке;
  • Пиролизные котлы – эти котлы обладают самым высоким КПД. В них осуществляется особый режим сжигания через тление, что позволяет снизить расход топлива и увеличить время работы котла на максимальной мощности.
  • Пеллетные котлы: в них используются пеллеты — компактный и удобный вид топлива.

У нас Вы можете купить пиролизный отопительный котел на твердом топливе и котел длительного горения по низким ценам от производителя.

Твердотопливный котел: общее описание

Твердотопливный котел — устройство, которое вырабатывает тепловую энергию при сжигании топлива.

Отсутствие влияния внешних факторов (стабильности подачи электроэнергии, возможности подключения к газопроводной магистрали, цен на дизтопливо) объясняет частоту выбора для индивидуальных систем отопления агрегатов, работающих на твердых видах горючего.

Выпускаются модели с широким диапазоном характеристик, доступных функций, разной степенью автономности.

Твердотопливный котел: общее описание

Принцип работы

Устройство

Основу конструкции составляет топка, состоящая из портала для загрузки, колосников для организации воздухоподачи и зоны дымоотведения. Зола собирается в отдельную емкость. Для теплообмена предусмотрена водяная рубашка, в которой циркулирует жидкость. Терморегуляция и контроль нагрева выполняются заслонкой и шиберами.

Устройство твердотопливного котла.

Области применения

Твердотопливный котел: общее описание

Для дачи, загородного дома, производственного предприятия, промышленного цеха, технологических зданий, частных мастерских твердотопливная котельная — экономичный, надежный вариант организации отопления. Объект может эксплуатироваться периодически или на постоянной основе.

Конструктивные разновидности систем

Если не брать во внимание традиционные печи на твердом топливе, необходимо констатировать, что разновидностей видов твердотопливных устройств немного. Они подразделяются на агрегаты с ручной либо автоматической загрузкой топлива. Более интересны конструктивные отличия, которые учитывают разные принципы горения сырья. Например, котлы с ручной загрузкой (которая относительно твердого топлива – процесс довольно грязный и трудоемкий) постепенно выделили из своей среды два вида агрегатов, где загрузочный период стал значительно длиннее, а КПД агрегатов существенно возрос. Это – пиролизные котлы, а также котлы длительного горения. Принцип работы пиролизного котла состоит в том, что в его топочную камеру воздух подается с некоторым, некритичным для стабильности процесса горения, недостатком. В результате углерод, содержащийся в топливе, окисляется кислородом не до обычной двуокиси углерода СО2, а до окиси СО. Последняя является основным компонентом генераторного газа, который, несмотря на свою сравнительно низкую теплотворную способность (по сравнению с природным газом), при горении выделяет достаточно дополнительного тепла.

Агрегаты длительного горения, разработанные литовским инженером Э. Штрупайтисом и производимые торговой маркой Stropuva (Латвия), реализуют принципиально иную последовательность сгорания твердого топлива, чем обычные котлы. Работающие как на дровах, так и на угле, такие устройства отличаются еще большими интервалами между загрузкой, что очень удобно для эксплуатации.

Конструктивные разновидности систем

Реализация принципа пиролиза

Как работает твердотопливный котел пиролизного типа? Ввиду токсичности СО (бытовым потребителям он знаком как угарный газ), устройства контроля за процессом горения разрабатываются особенно тщательно. Конструктивно такой агрегат состоит из:

  • газифицирующей (или верхней) камеры;
  • нижней топочной камеры;
  • разделительных колосников;
  • дымососа;
  • корпуса с дверцей и контрольно-измерительной панели.
Конструктивные разновидности систем

Запуск и работа твердотопливного котла пиролизного типа производятся в следующей последовательности.

  1. Дрова загружаются на колосниковую решетку.
  2. Производится поджиг дров, после чего дверца закрывается.
  3. Открывается заслонка дымососа, за счет разницы давлений в верхнюю камеру начинает поступать воздух.
  4. Выделяющийся при сгорании с недостатком воздуха генераторный газ – тяжелее воздуха, поэтому он опускается в нижнюю топку, где начинает гореть.
  5. Вследствие постоянной циркуляции воздуха процесс горения в нижней и верхней топках стабилизируется. Остается только контролировать устойчивость процесса верхнего дутья и количество топлива в верхней топке, а также периодически удалять золу из нижней топочной камеры.
Читайте также:  Проектирование и монтаж котельного оборудования

Преимущества пиролизных котлов:

Конструктивные разновидности систем

Останавливаясь на агрегатах пиролизного исполнения, следует отметить, что для их надежной эксплуатации пригодно сырье только с пониженной влажностью. В противном случае конденсат, откладываясь на внутренних поверхностях, не только нарушит стабильность процесса пиролиза, но и приведет к ускоренному износу металлических деталей оборудования. Наиболее современные конструкции пиролизных котлов все-таки снабжаются электронными, а не механическими регуляторами дутья, в связи с чем потребуется источник электроэнергии (хотя бы генератор).

Принцип и схема

Принципиально схема работы твердотопливного котла состоит из следующих узлов.

Конструктивные разновидности систем

Последовательность функционирования котла длительного горения заключается в следующем.

  1. В нижнюю часть внутреннего цилиндра закладывается большой объем топлива (зависит от типоразмера оборудования).
  2. Переключателем устанавливается вид топлива (дрова или уголь/торф/пеллеты), после чего открывается заслонка подачи воздуха, и выполняется поджиг.
  3. По мере прогорания очередного слоя воронкообразный распределитель продвигается вниз, осуществляя при этом подачу воздуха, необходимого для устойчивого горения.
  4. Образующиеся дымовые газы удаляются через дымоход.

Преимущества котлов длительного горения:

Конструктивные разновидности систем

Ориентируясь на применение твердотопливного котла длительного горения, следует учесть, что высотный габарит такого агрегата намного больше, чем у отопительного оборудования традиционного исполнения. Существенно выше также стоимость и требования как к самому агрегату, так и к топливу, на котором предполагается его использование.

Работа твердотопливного котла показана на видео. Это поможет уяснить некоторые нюансы установки и использования данного вида отопительного оборудования. Для легкости выбора можно рассмотреть сравнение эффективности некоторых современных видов твердотопливных котлов.

А тут выбирайте напольные газовые котлы для тепла и горячей воды.

Конструктивные разновидности систем

Поделиться с друзьями:

Теплообменники

Двухконтурный котел, который работает на твердом топливе, оснащается чугунным или стальным теплообменником. Первый довольно массивен, зато долговечен.

Чугун не подвержен действию коррозии, но перепады температур ему вредны. В свою очередь, стальной теплообменник не восприимчив к изменениям температуры, а заодно мало весит. Главный недостаток стали – частое прогорание, поэтому при покупке котла для отопления лучше брать модель, изготовленную из стальных листов максимальной толщины.

Принцип работы

Твердотопливные пиролизные двухконтурные котлы работают по похожей схеме, но с некоторыми нюансами, на которых стоит остановиться подробнее:

  • 1. Специальная конструкция газовой горелки приводит к тому, что вначале топливо не сжигается, а проходит термическое разложение на летучие и нелетучие вещества.
  • 2. Затем производится отдельное сжигание газа и твердых веществ, а вся полученная тепловая энергия направляется в теплообменник.
  • 3. При этом уровень влажности топлива должен быть минимальным, так как в противном случае будет выделяться водяной пар, который препятствует горению.
  • 4. Для выполнения указанных функций в котле имеется сразу две камеры сгорания для твердых и газообразных веществ. При этом в первую ограничивается подача воздуха, в результате чего и происходит так называемый процесс пиролизации.
  • 5. Для эффективного вывода окончательно отработанных продуктов горения используется турбина или дымосос. Естественной тяги зачастую будет недостаточно, и газообразные отходы будут оставаться в камере, мешая работе котла.
Читайте также:  Как выбрать или сделать банную печь с баком для воды

Достоинства и недостатки

Возможно, Вас заинтересует информация — отопительные котлы для частного дома

Достоинства и недостатки

Твердотопливные отопительные котлы – далеко не идеальные отопительные установки. Они, как и другие агрегаты, имеют свои достоинства и недостатки. Знание последних поможет определиться с выбором модели, а также решить, нужен ли такой котел в доме.

Твердотопливный котел имеет свои достоинства и недостатки

Достоинства и недостатки

Достоинства использования котлов на твердом топливе:

  • относительно невысокая цена, достичь которой удалось за счет простоты конструкции;
  • возможность применения различных видов топлива в одной установке;
  • сырье для котла стоит относительно недорого;
  • котел на твердом топливе не нуждается в подключении к электросети, его работа не зависит от наличия электричества в доме;
  • высокая надежность установки – можно сказать, безотказность работы;
  • высокий уровень теплообмена;
  • установить такой агрегат можно без согласования с органами надзора;
  • разжигать современный автоматизированный котел следует всего лишь раз в начале сезона (отдельные модели);
  • представлен большой выбор котлов на рынке;
  • КПД достигает показателя 85% и более.
Достоинства и недостатки

Современная котельная в частном доме оборудована двухконтурным твердотопливным котлом с накопительным баком для горячей воды

Недостатки использования котлов на твердом топливе:

Достоинства и недостатки
  • установке требуется регулярная чистка от накипи и сажи. И то, и другое значительно снижают КПД устройства, котел начинает хуже греть, а материалы, из которых он изготовлен, могут прийти в негодность (например, накипь ухудшает теплопередачу от теплообменника к воде, в результате происходит перегрев металла и его разрушение);

    Чистка твердотопливного котла лопаткой

  • котел на твердом топливе не сможет работать без участия человека – топливо в камеру сгорания само не загружается. К счастью, в современные автоматизированные котлы часто загружать его не придется (1-2 раза в неделю), а вот классический котел загружают каждые 2-4 часа;
  • необходимо свободное место для хранения горючего;
  • чтобы избежать беды, важно тщательно соблюдать все правила безопасности;
  • котлы боятся перегрева.

Котел с верхней загрузкой топлива

Как сделать твердотопливный котел своими силами

Многие владельцы частных домов принимают решение делать котел твердотопливный длительного горения своими руками. Чертежи, схема, видео от мастеров и полезные советы значительно облегчат эту задачу и позволят сделать действительно качественное оборудование за небольшие деньги.

Как сделать твердотопливный котел своими силами

Некоторые называют такое отопительное оборудование обычной печкой, но в бочке с водой, и говорят, что КПД будет составлять максимум 10%. Но это далеко не так, твердотопливный котел и простая печь сильно отличаются между собой. Дело в том, что процесс горения твердого топлива очень длительный по времени. Так, газ или солярку можно целиком сжечь за короткое время, а вот с дровами или углем такой фокус не пройдет. Именно поэтому и требования к таким котлам другие, чем требования в обычной печи.

Примечательно то, что котел длительного горения вовсе не обязательно покупать, такую конструкцию можно соорудить даже самостоятельно. Это хорошее решение для населенных пунктов, где нет центрального газоснабжения, а также это экономно. Но прежде, чем приступать к выполнению работ, надо изучить все, даже самые мельчайшие нюансы процесса.

Как сделать твердотопливный котел своими силами

Варианты используемого топлива

Топливом, применяемым в твердотопливных котлах, являются:

  • дрова и отходы обработки древесины (щепа, опилки, пеллеты – прессованные опилки);
  • уголь каменный и бурый (однако будьте внимательны, на высокую температуру сгорания угля рассчитаны не все топочные камеры);
  • топливные брикеты;
  • торф.

Часть оборудования работает только на одном топливе (на дровах или на угле), большинство использует любое твердое горючие, но существуют котлы с дополнительными принадлежностями или возможностью доустановки горелки, что позволяет использовать в них и жидкое топливо при необходимости.

Необходимо четко понимать, что паспортная мощность котла зависит от калорийности и качества различного топлива. Максимальная мощность котла указана для определенных характеристик горючего при оптимальных условиях эксплуатации. Использование сырых дров или пеллет может привести к 30% потере мощности, ускоренному образованию золы и нагара, что сокращает срок службы агрегата.

Недорогие твердотопливные котлы практически всеядны, лишь бы топливо было сухим, но с ростом стремления к автоматизации возрастает значение пеллет. Они обладают рядом достоинств:

  • удобно загружать в топку и вручную и шнеком из бункера автоматически;
  • легко организовать складирование;
  • выделение из 1 кг около 5 квт тепловой энергии;
  • использование низкозольных пеллет сокращает количество золы.

Использование на топливо каменного и бурого угля оправдано в местах, где они легко доступны и выгодны по цене.

Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива Длительность горения от 7 до 30 суток благодаря бункеру хранения

Сборка котла

Агрегат нужно собирать в следующей последовательности:

  1. Сначала изготавливают корпус, прихватив короткими швами к его днищу боковые стенки и обрамления проемов. Нижним обрамлением проема зольника служит само днище корпуса.
  2. Изнутри к корпусу приваривают уголки, на которых будет укладываться решетчатый поддон топки (колосниковая решетка).
  3. Теперь нужно приварить саму решетку. Уголки, из которых она состоит, нужно приварить наружным углом вниз, так чтобы поступающий снизу воздух равномерно распределялся двумя наклонными поверхностями каждого уголка.
  4. Далее к уголкам, на которых уложена колосниковая решетка, приваривают топку с теплообменником.
  5. Дверцы топки и зольника вырезаются из стального листа. Изнутри они обрамляются стальной полосой, уложенной в два ряда, между которыми нужно уложить асбестовый шнур.

Далее приваривают дымоотводящий патрубок и воздуховод с фланцем для установки вентилятора. Воздуховод заводится внутрь котла через отверстие посредине задней стенки чуть ниже колосниковой решетки.

Теперь надо приварить к корпусу котла ответные части петель дверок и несколько кронштейнов шириной 20 мм, к которым будет крепиться обшивка.

Теплообменник нужно обложить с трех сторон и сверху базальтовой ватой, которая стягивается шнуром.

Поскольку утеплитель будет контактировать с горячими поверхностями, он не должен содержать фенол-формальдегидного связующего и других веществ, испускающих при нагреве токсичные летучие вещества.

При помощи шурупов к кронштейнам прикручивается обшивка.

Температурный сенсор нужно поместить под базальтовую вату, так чтобы он контактировал с задней стенкой теплообменника.

При желании котел можно оборудовать вторым контуром, позволяющим эксплуатировать его в качестве водонагревателя.

Контур имеет вид медной трубки диаметром около 12 мм и длиной 10 м, намотанной внутри теплообменника на жаровые трубы и выведенной наружу через заднюю стенку.

Минус котла на твердом топливе в том, что стоит он весьма недешево. Твердотопливные котлы длительного горения своими руками – хороший способ, чтобы избежать затрат.

В каких случаях необходим расширительный бак для отопления, вы узнаете в этой теме.

№Тип топлива

В топку твердотопливного котла можно бросать дрова, уголь, пеллеты и опилки. Ошибочно полагать, что мощность котла будет оставаться неизменной, какое топливо ни было бы использовано. Многие модели котлов могут работать с разными видами топлива, но при этом максимальная мощность будет достигаться только при использовании того топлива, которое производитель указал как основное. При применении менее калорийного топлива мощность упадет на 25-30%, а если оно будет излишне влажным, то падение мощности может быть вплоть до 40%.

Средние параметры теплоотдачи разных видов топлива:

№Тип топлива
  • дрова – 2500 ккал/кг. Поленья древесины обычно имеют длину 25-30 см, могут быть пилеными или колотыми. Важно, чтобы дрова были сухими;
  • уголь антрацит — 7400 ккал/кг;
  • каменный уголь – 7000 ккал/кг;
  • бурый уголь – 3500 ккал/кг;
  • пеллеты – 4500 ккал/кг.