Поиск по сайту

Полезно знать


Recommended service:
website monitoring

Твердотопливные котлы отопления (на твердом топливе)

     Рейтинг пользователей: / 4     ХудшийЛучший 
Отопление дома своими руками

твёрдотопливные котлыТвердотопливные котлы отопления - генераторы тепловой энергии, которые используют энергию сгорания твердого топлива: дров, угля, опилок, щепы, брикетов и других видов. В этой статье рассмотрены виды котлов на твердом топливе, их характеристики и установка.

 

 

 

Содержание статьи:

>Виды и особенности;

>Котлы традиционного типа;

>Газогенераторные (пиролизные);

>На пеллетах;

>Дымоход;

>Увеличение КПД и  времени теплоотдачи;

>Установка своими руками;

>Видео по теме.

 

 

Виды и особенности твердотопливных котлов

Котлы отопления, использующие твёрдое топливо имеют следующие преимущества: относительно невысокая стоимость топлива (особенно по сравнению с электроэнергией и жидким топливом) и автономность – независимость от коммуникационных сетей.

Недостатками твердотопливных котлов можно считать – относительно низкий КПД (70-80%), невозможность длительной автономной работы, необходимость регулярной ручной загрузки топлива и очистки котла от золы и шлака, необходимость наличия дымовой трубы и периодической очистки её от сажи.

Твёрдотопливные котлы по способу получения тепловой энергии из твёрдого топлива могут быть:

  • традиционные - в которых при обычном сжигании топлива происходит нагревание теплоносителя через металлические поверхности теплообменников разных форм и конструкций;
  • газогенераторные, с пиролизным сжиганием топлива;
  • на пеллетах - гранулах из отходов древесины.

Кроме того традиционные твердотопливные генераторы тепла могут быть обычного и длительного горения, отличающиеся, главным образом, объемом топливной камеры и интервалами загрузки топлива.

Котлы на твердом топливе традиционного типа

 

твёрдотопливные котлы традиционныеТвердотопливные котлы такого типа, в которых традиционное твердое топливо (дрова, уголь) сжигаются обычным способом, по материалу их изготовления могут быть чугунными и стальными. Чугунные более долговечны, но более тяжелые и при резком изменении температуры или ударе могут дать трещину. Хотя, многие из них состоят из готовых секций, которые при необходимости можно заменить.

Стальные твердотопливные котлы, особенно тонкостенные, не такие долговечные, быстрее прогорают чем чугунные, но зато легко переносят резкие изменения температуры и удары, к тому же имеют меньший вес.

Поддержание температуры у всех конструкциях традиционных стальных и чугунных твердотопливных котлов происходит  с помощью датчика, который устанавливается на нем и реагирует на изменение температуры воды в его водяной рубашке. Он обычно с помощью  стальной цепочки соединен с воздушной заслонкой. Когда температура теплоносителя становится выше заданной, заслонка автоматически прикрывается и процесс горения замедляется и наоборот.

Твердотопливные котлы традиционного типа по виду сжигаемого топлива можно разделить на универсальные (всеядные - использующие любое твердое топливо) и чисто дровяные модели.

В универсальных (всеядных) конструкциях твердотопливных котлов отопления в качестве топлива могут использоваться как дрова так и уголь (бурый или каменный), торфяные брикеты, щепа и др. Такие котлы бывают как чугунными так и стальными. Теплообменные поверхности и колосниковые решётки таких котлов обычно большей толщины, чтобы они смогли выдерживать более высокую температуру горения угля.

Дровяные, в которых в качестве топлива используются только дрова и древесные отходы с влажностью до 35% конструктивно от универсальных (всетопливных) отличаются тем, что их камера сгорания дополняется жаростойкими сегментами и шамотными досками, которые предназначены для лучшего сжигания древесины и служат своеобразными катализаторами горения. Теплообменные поверхности и колосники в них, обычно, меньшей толщины, чем у всетопливных.

Кроме этого, можно выделить котлы на твердом топливе длительного горения. Они отличаются специальной конструкцией и большим объемом топки, что позволяет загружать большее количество топлива за один раз и увеличить время его горения. Кроме этого, некоторые из них отличаются направлением горения топлива сверху-вниз. При этом воздух к месту горения подается тоже сверху, с помощью телескопической трубы. В других конструкциях  (устройства шахтного типа) топливо загружается в одну камеру, горение топлива происходит снизу, а пламя и горячие газы отводятся в другую камеру с теплообменником , где и нагревают теплоноситель.

Газогенераторные (пиролизные)

 

газогенераторные твердотопливные котлыГазогенераторные (пиролизные) твердотопливные котлы – дровяные котлы отопления с пиролизным сжиганием древесины. КПД у котлов такого типа выше, чем в традиционных и может быть до 85 %. Такие конструкции в большей мере используют энергию сгорания дров и для создания такого же количества тепла требуют в 1,5 - 2 раза меньше топлива, чем обычные дровяные котлы. В них тепловая энергия получается не только от сгорания самих дров, но и древесного газа, выделяющегося из них под действием высокой температуры. В таком котле древесный газ, возникающий в топке, где горят дрова при ограниченном доступе воздуха, проходит через специальную форсунку и сгорает во второй специальной топке очень чистым пламенем.

Газогенераторные твердотопливные котлы более автономны при эксплуатации. Встроенная в такие котлы автоматика позволяет получать тепло из дров более длительный период с постепенным и стабильным его выделением. При этом выделяется минимальное количество золы и практически не образуется сажа.

Но в газогенераторных котлов есть и свои недостатки:

  1. дрова должны быть обязательно сухими, иначе пиролизный процесс не будет происходить;
  2. высокая цена (в 1,5 - 2 раза дороже), по сравнению с традиционными.

Котлы на пеллетах

 

твердотопливные котлы на пеллетахКотлы на пеллетах являются перспективной разновидностью твердотопливного отопления.

Пеллеты – это  гранулы из древесины,  которые изготавливаются из отходов  древесины в лесопильном производстве. Такие гранулы сгорают в котле практически полностью, не оставляя золы. Конструкция котлов на пеллетах такова, что пеллеты загружаются в специальную ёмкость котла и автоматически подаются в котёл шнеком. Весь этот процесс полностью автоматизирован, нужно только время от времени пополнять запас пеллет в ёмкости и иногда убирать небольшое количество золы из зольника. Правда, стоимость такого оборудования также дороже, чем традиционного.

Дымоход

 

Для хорошей работы твердотопливных котлов и обеспечения в них оптимальных условий сгорания топлива, необходимо правильно смонтировать их дымоход. При неправильном устройстве дымохода даже самый лучший твердотопливный агрегат будет малоэффективным, если не будет создаваться требуемая тяга для удаления продуктов сгорания. Тяга дымовой трубы, в свою очередь, зависит от её внутреннего сечения, высоты, шероховатости поверхности и разницы температур продуктов сгорания и окружающего воздуха. Ориентировочные размеры дымовых труб даны в таблице ниже.

 

Ориентировочные параметры дымовых труб

Мощность котла, кВт

Сечение, мм

Минимальная высота, м

16

200х200

6

Диаметр 200

7

150х150

10

Диаметр 150

12

32

200х200

10

Диаметр 200

12

150х150

18

Диаметр 150

20

45

200х200

12

Диаметр 200

14

Увеличение КПД и времени теплоотдачи

Для увеличения КПД твердотопливных котлов в системах отопления с естественной циркуляцией желательно установить в ней  с помощью байпаса циркуляционный насос. Это может увеличить КПД такого котла на 20-25%.

Для увеличения времени теплоотдачи и сокращения количеств загрузок топлива, вместе с твердотопливным котлом можно устанавливать емкостной тепловой аккумулятор. Такая ёмкость-аккумулятор выполняет роль большого термоса, для накопления избыточного тепла вырабатываемого котлом во время топки и возвращения его в отопительную систему в нерабочий промежуток, когда котёл не топится.

Кроме этого, можно использовать энергию дымовых газов, которые выходят из котла в трубу. Если пустить их через щиток с дымовыми каналами (дымооборотами), выложенными как у обычной печи, можно получить дополнительную теплоотдачу. Даже после того, как радиаторы остынут, такой щиток еще долго будет отдавать тепло.  Правда, количество и длинна таких каналов не должна быть слишком большими (их общая длина должна быть меньше высоты дымовой трубы от колосниковой решетки до оголовка), чтобы обеспечивать необходимую тягу.

Еще одним вариантом увеличения КПД может быть устройство водогрейного бака на дымовой трубе. Часто такие водонагреватели изготавливают из старых газовых баллонов.

Для того, чтобы КПД не снижался необходимо регулярно очищать теплообменные поверхности котла от сажи, потому что она имеет пористую структуру и является хорошим теплоизолятором.

Кроме твердотопливных котлов заводского изготовления  для отопления домов используются и конструкции, изготовленные своими руками или народными умельцами. Иногда они ничуть не уступают промышленным образцам традиционного вида.  Подробнее о твердотопливных котлах своими руками...

Установка

Установку твердотопливного котла выполняют при монтаже отопления дома или при его замене. Если твердотопливный котел устанавливается при устройстве отопления, место для него необходимо выбрать так, чтобы топка его была удобной, но при этом он не мешал и не занимал много места и была возможность его подключения к  дымовой трубе. Кроме этого, необходимо учесть важный момент - уровень входа "обратки" в котел должен быть по возможности ниже, а в идеале - ниже радиаторов отопления (их нижней кромки) с таким расчетом, чтобы соблюдался уклон обратки в сторону котла. Такое положение котла обеспечит хорошую естественную циркуляцию теплоносителя (конечно при соблюдении и других условий монтажа водяного отопления).

Самым лучшим вариантом была бы установка твердотопливного котла в цокольном этаже или подвале дома в отдельном помещении - котельной. В этом случае и естественная циркуляция будет хорошей и сам процесс топки выносится за пределы жилых помещений.

Даже если система отопления дома снабжена циркуляционным насосом, который обеспечит циркуляцию теплоносителя и без необходимых уклонов, всё же в случае установки твердотопливного котла, необходимо её монтировать как комбинированную, способную работать как с принудительной, так и с естественной циркуляцией. Дело в том, что при внезапном отключении электроэнергии твердотопливный котел не возможно мгновенно остановить (разве что залить водой), как например электрический или газовый, а если вода будет нагреваться, а принудительной циркуляции не будет, то она может закипеть и даже вывести систему из строя. Для этого и предусмотрена комбинированная система, которая может работать  при естественной и принудительной циркуляции теплоносителя. Схема обвязки котла зависит от сложности системы, выбранного способа циркуляции и применяемого оборудования.

Для того,чтобы устроить комбинированную систему циркуляции достаточно в систему отопления с естественной циркуляцией включить простое устройство "байпас", позволяющее переключать режимы циркуляции. Подробнее о комбинированной циркуляции...

Твердотопливный котел устанавливается на прочный, лучше бетонный фундамент, по уровню, горизонтально или с минимальным подъёмом в сторону выходящей трубы, но не наоборот.

Подсоединение труб к твердотопливному котлу может быть при помощи резьбовых переходников (фитингов) или с помощью сварки. Все зависит от вида и диаметра труб. Обычно подводящая (обратка) и выходящая трубы системы отопления, при естественной циркуляции и использовании металлических труб, равны диаметру входящего (нижнего) и выходящего патрубков котла. При этом гидравлическое сопротивление на выходе и входе котла будет минимальным.

Видео по теме

Ниже Вы можете просмотреть видеоролик о монтаже одного из видов твердотопливного котла.

Читайте также:

Газовые котлы: виды и особенности

Отопление дома баллонным сжиженным газом

Конвекторные обогреватели: принцип работы и виды

Водяное отопление частного дома своими руками

Двухконтурная система отопления частного дома

Отопительные печи длительного горения с водяным контуром

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить