Сучасний твердопаливний котел тривалого горіння принцип роботи та особливості експлуатації

Далеко не всі знають про існування твердопаливних котлів тривалого горіння. Тому має сенс познайомитися з цим обладнанням. Давайте розберемо принцип його роботи та ефективні способи експлуатації.

І перше питання ...

Що це таке?

Котел твердопаливний тривалого горіння Defro

Як же працює такий вид твердопаливного котла? У його топку завантажують дрова чи вугілля, пелети або торф`яні брикети, солому або очерет і просто підпалюють їх. Всі перераховані матеріали є паливом. Все це горить, а тепло передається пристрою, який називається теплообмінником. Конструкція останнього досить складна. Зазвичай це порожнистий змійовик з металу, всередині якого проходить теплоносій - вода.

Теплова енергія від металу передається воді, яка нагрівається і починає рух по системі опалення під дією законів фізики. Конструкція опалювального котла і принцип його роботи прості і зрозумілі, але все це вкрай незручно в обслуговуванні і експлуатації.

Один невеликий нюанс - тривалість горіння різних видів палива різниться і становить від 2 до 8 годин. Але в будь-якому випадку після повного прогорання палива утворилася золу необхідно прибрати і зробити нову закладку.

Ще зовсім недавно все це проводилося вручну і супроводжувалося масою неприємних моментів, особливо, коли справа стосувалася прибирання. Але тепер на ринку є нові конструкції, що працюють в напівавтоматичному режимі. Тобто завантаження палива - брикетів, вугілля або пелетів - відбувається механічним способом з бункерів, які здатні прийняти великий обсяг таких матеріалів. До того ж подібні котли забезпечуються автоматикою, яка сама регулює подачу палива в котел.

Але конструктори та інженери стали шукати не тільки механічні способи вирішення цих завдань. Розглядалися й інші механізми кращого згоряння палива в топках. Так з`явилися на світ два нових агрегату з зовсім іншими принципами роботи. Розглянемо кожен з них окремо.

Піролізний котел або газогенератор

Піролізний котел Ziehbart 100

Для початку пояснимо, що таке піроліз. Це можливість ефективного згоряння палива при нестачі кисню. Коли його не вистачає, то утворюється вогнетривкий залишок у вигляді твердої золи, а побічним продуктом є горючий піролізний газ. Він являє собою дику суміш продуктів згоряння твердого палива і вуглекислоти.

У газогенераторе процес згоряння розділяється на два етапи:

1. У паливній камері №1 паливо тліє в бідній киснем атмосфері. Підкреслюємо - воно не горить, а тліє. Створити такі умови - не проблема. Наприклад, можна поставити звичайну механічну заслінку. Закрив - і немає надходження повітря. Відкрив - і продуктивність різко підвищується.
2. У паливній камері №2 переробляються летючі продукти згоряння палива. Це газ, регулювати який можна без проблем. Наприклад, можна встановити термостат, який буде визначати кількість необхідної енергії в потрібне вам час.

Що виходить в результаті?

• Повне згоряння твердого палива. Залишається лише дрібна зола, яку можна використовувати як добриво. Це економічно вигідно в усіх відношеннях - ніяких відходів, тривале горіння, і рідше проводиться чистка зольника.
• Збільшується проміжок між закладками палива. Наприклад, великий вугілля можна закладати 1 раз на добу.
• Повна автоматизація процесу.
• Є можливість спалювати великі за розміром дрова. У звичайних твердопаливних котлах вони повністю не згоряють.

Але необхідно врахувати і деякі негативні моменти:

• Вартість опалювального піролізного котла в рази вище, ніж у класичних варіантів.
• Такі котли відносяться до категорії енергозалежних і вимагають примусового наддуву.
• Для їх роботи необхідно використовувати тільки сухе паливо.
• Не можна робити закладку нижче норми, визначеної виробником.

Котел верхнього горіння

Якщо говорити точно, це і є твердопаливні котли верхнього горіння. Вони призначені для однієї закладки, на якій котел буде працювати дуже довго. Можна навести велику кількість прикладів сучасних котлів, які при одній закладці працювали більше доби, при цьому виділяючи теплову енергію в 5-6 кіловат.

За рахунок чого можлива така робота котла?

• По-перше, за рахунок конструктивних особливостей моделі. Колосник і зольник в ній відсутні. На їх місці встановлено глухий піддон, що виключає горіння в цій частині котла. Топка має циліндричну форму, а повітря в неї потрапляє зверху, що дає можливість горіти верхнього шару палива.
• По-друге, розподілити потоку повітря є рухомою частиною, а не стаціонарної. При закладці він піднімається вгору до певного рівня, що створює умови для рівномірного розподілу повітря по верхніх шарах палаючого палива. У міру згоряння і зменшення обсягу закладки відбувається зниження розподільника. Тобто знову верхні шари палива збагачуються киснем. Так що рівномірність спалювання палива протягом всього часу забезпечена.
• По-третє, за рахунок двох описаних властивостей конструкції топки відбувається окислення вуглеводнів, але воно не повне, а часткове. Під дію тепла продукти згоряння і дрібні частинки золи піднімаються вгору, але від камери згоряння їх буде відокремлювати спеціальний диск, що не дає створювати протитечія. Саме тут в масу потоку продуктів згоряння додається кисень, який допалює горючу суміш. Цей принцип використовується в піролізному газогенераторе.
• По-четверте, у другій камері, де допалюються продукти згоряння палива, встановлений автоматичний регулятор тяги. Цей пристрій працює за принципом залежності температури теплоносія і швидкості руху вихлопних газів.
• І, по-п`яте, роль теплообмінника в такій моделі грає корпус котла.

Увага! Після виходу котла на робочий режим роботи його можна довантажувати різними побутовими відходами.

Гідності й недоліки

Котел тривалого горіння STROPUVA S

Давайте почнемо з достоїнств цього виду твердопаливних котлів. Перш за все, обсяг закладки обмежений тільки розмірами топливника. Якщо розглядати цю модель за принципом роботи, то це все той же піролізний котел або його модифікація з високим коефіцієнтом корисної дії та повним згорянням палива. У такі котли не встановлюється складна система автоматики, що робить його простим в експлуатації і обслуговуванні.

Є один невеликий момент, який стосується видів твердого палива. Ще зовсім недавно подібні моделі працювали тільки на дровах. Все змінилося кілька років тому, коли литовські виробники сконструювали універсальний котел, що працює і на вугіллі. Сьогодні моделі з тривалим згорянням працюють практично на всіх видах твердого палива.

А тепер про недоліки, без яких, звичайно, не обійшлося. Такі конструкції дуже чутливі до температури теплообмінника. Незначна зміна швидкості руху теплоносія відразу призводить до випадання конденсату. А це корозія, швидкий знос і зменшення терміну експлуатації котла. Тому з двох варіантів - сталевий або чавунний - необхідно віддати перевагу другому, тому що він менш схильний до процесів корозії.

Якщо порівнювати дві моделі - класичну та з верхнім горінням, то друга за ціною явно дорожче, що може відштовхнути більшість споживачів. Існує два види такої моделі, які відрізняються один від одного способом надування - це з примусовим надувом і природним. У будь-якому випадку надувши не може впоратися зі спікається попелом або золою. Чим більше попелу, тим менше тепловіддача, а значить, попіл доведеться постійно прибирати. У моделях з примусовим надувом його утворюється менше, а з природним більше.

Диск і балка, яка підтримує його (ми говоримо зараз про пристрої, які поділяють камери згоряння палива і продуктів горіння), швидко прогорають, а значить, доводиться їх міняти і проводити ремонт котла. Не можна закладати в топку дрова чи вугілля великого розміру, оскільки важко буде забезпечити верхнє горіння. Та й вологі матеріали закладати також не рекомендується.

І останній з недоліків. Розміри топки недостатні, щоб в ній легко можна було проводити розпал, коли закладка неповна.

Типи опалювальних котлів

види котлів

Що нас цікавить тип котлів проводиться тільки в підлоговому виконанні - аж надто велика його маса. І якщо не враховувати вже описані позиції, то це звичайні твердопаливні котли. Логіка підказує, що потужність таких моделей залежить від прямого призначення паливного агрегату. Тут є пристрої з мінімальними параметрами - 7 кіловат, а є і з максимальними - до 95 кіловат. Такі коли в основному використовуються для опалення невеликих будинків. Але є і більш потужні установки, наприклад, з 200-кіловатної потужністю. Вони застосовуються для обігріву будинків площею понад 2000 квадратних метрів.

У виробництві корпусів застосовуються сталь або чавун, але навіть сталь у різних виробників відрізняється, що буде впливати на вартість приладу. Наприклад, жаростійкий метал в рази дорожче, ніж низькосортний, а, відповідно, і коштувати такий котел буде більше. У деяких моделях використовується шамотна цегла, яким обкладають топку. Це збільшує не тільки вартість агрегату, але також його міцність і довговічність. До речі, подібні моделі можуть бути одноконтурні та двоконтурними.

монтаж

Опалювальні котли монтаж

Це не газове обладнання, тому його можна встановлювати своїми руками. Правда, є кілька важливих попереджень від фахівців:

1. Котел необхідно встановлювати на відстані не менше півметра від найближчих стінок. Справа в тому, що цей нагрівальний прилад, навіть якщо в його конструкції є водяна сорочка, дуже сильно нагрівається. І якщо стіни будинку зведені з горючих матеріалів, необхідно їх додатково обшити захистом. Наприклад, азбестовим листом, цеглою або металевим листом з оцинкованої сталі, під яким все одно доведеться прокласти азбест.
2. Будь-який, навіть самий малопотужний котел з цієї категорії, має значну масу. Тому потрібно подбати про остові, на якому він буде розміщуватися. Остов повинен бути міцним, негорючим і надійним. Майте на увазі, що маса котла збільшиться за рахунок ваги закладки. Тому оптимальний варіант - це окремий фундамент, споруджений за всіма будівельними канонами з укладанням щебеневої подушки і армуючого каркаса з металевої арматури. До речі, фахівці радять заливати фундамент висотою не менше півметра.

Висновок по темі

Як бачите, деякі питання підвищення ефективності роботи опалювальних котлів залежать не тільки від розмірів самих опалювальних агрегатів або від збільшення подачі палива. Науково-технічний прогрес сьогодні пропонує зовсім інші позиції, пов`язані з технологічними процесами. І в цьому ви самі могли переконатися на прикладі твердопаливних котлів з верхнім горінням палива.