Твердотопливные котлы: конструкция, виды, автоматизация работы, видео установки
Твердотопливные котлы — один из популярных видов отопительных котлов на сегодняшний день. Они используются для сгорания твердых видов топлива, таких как уголь, дрова, торф, пеллеты из древесных отходов, соломы или торфа.
Содержание:
- Виды твердотопливных котлов
- Конструктивные особенности
- Автоматизация работы котлов
- Достоинства и недостатки
Вид топлива выбирается исходя соображений доступности его в конкретной местности. Как правило, такие котлы устанавливают, там, где нет возможности подвести газ. По своей цене твердое топливо находится между газом и электроэнергией. Но, иногда, в некоторых ситуациях оно бывает дешевле их. В любом случае, доля котлов такого типа, находящихся в работе, довольна велика. Рассмотрим их устройство и особенности.
Виды твердотопливных котлов
Не смотря на кажущуюся простоту, существует несколько видов и типов таких котлов. Перечислим их.
- Твердотопливные котлы с ручной загрузкой топлива.
- Твердотопливные котлы с автоматической загрузкой топлива (автоматические котлы).
- Отдельная группа — отопительные печи.
В свою очередь котлы из первой группы подразделяются на три основных типа:
- традиционные классические котлы;
- котлы, использующие реакцию пиролиза — пиролизные котлы;
- котлы длительного горения.
Также данные котлы, как и все другие, могут быть энергозависимыми или энергонезависимыми. Обычно энергозависимость заключается в электрическом розжиге, различных приборах автоматики и безопасности, и, еще реже, в оснащении котлов вытяжными (дутьевыми) вентиляторами, а также в установке насосов в конструкцию котла.
Котлы могут быть и одноконтурными, и двухконтурными. Мощность бытовых твердотопливных котлов варьируется в среднем от 5 до 80 кВт в зависимости от их конструкции и количества нагреваемых секций теплообменника. Обычно при использовании угля и кокса в качестве топлива достигается наибольшая мощность.
Конструктивные особенности
Традиционный твердотопливный котел по своей сути — любая печь со встроенной емкостью и присоединенным к ней контуром циркуляции воды. Данная конструкция давно используется и в частных домах и в небольших кочегарках предприятий. Надо сказать, что зачастую применяются и вполне неплохо работают самодельные твердотопливные котлы, использующие уголь и дрова. Другими словами, принцип таков — нагрев воды в теплообменнике (нижней части контура циркуляции), достигаемый с помощью сжигания твердого топлива. Причем форма и размер самого теплообменника могут быть разнообразны, а изготавливаются они обычно из стали или чугуна. Вторые более хрупкие, но более долговечные и эффективные— ведь чугун более инерционен, чем сталь.
Как правило, в контуре циркуляции должен быть открытый расширительный бачок. Обусловлено это тем, что у большинства традиционных твердотопливных котлов используется естественная циркуляция воды в контуре. Иногда контур дорабатывается — в него устанавливается насос для поддержания давления и лучшей циркуляции воды.
Сегодня производство твердотопливных котлов поставлено на поток. Выпускаются котлы различных мощностей, форм и размеров. Котлы промышленного изготовления обычно имеют вид металлического цилиндра или прямоугольника, спереди у которых находится топочная дверца, органы управления и датчик температуры (режима) и давления, сзади или сверху — выводы контура отопления, дымоход и выводы для электросети. Существует и ряд универсальных моделей, которые помимо твердого топлива, могут работать и на других видах топлива — электричестве и газе.
Пиролизные (газогенераторные) котлы требуют отдельного разговора, поэтому их мы рассмотрим в отдельной статье.
Отопительные печи часто отличаются от котлов предусмотренной еще при изготовлении возможностью готовить на них пищу. Также большинство модели печей предназначены для местного обогрева — они не предназначены для присоединения контура отопления. Существуют и печи с двумя дымоходами: для летнего режима и для зимнего режима. Многие фирмы предлагают печи длительного горения— они работают на пиролизном методе сгорания. Для лучшего и полного сгорания топлива данные печи оборудуются принудительной вентиляцией.
Одни котлы могут устанавливаться отдельно, другие предназначены для встройки в кирпичную обмуровку. Следует заметить, что расположение котла в кирпичной или каменной кладке увеличивает инерционность обогрева самого помещения, в которой он установлен — камень дольше нагревается, но и дольше остывает. Конечно, это редко имеет значение, ведь к котлу присоединен контур отопления и все комнаты хорошо обогреваются, а сам котел обычно устанавливают в небольшом подсобном или специальном помещении.
Большинство твердотопливных котлов боятся перегрева, поэтому часто за ними нужен более внимательный уход при эксплуатации. Обусловлено это невозможностью их моментальной остановки и большой инерционностью. Часто котлы оборудуются элементами защиты от перегрева. Она может быть двух типов. Первый тип сводится к добавлению холодной воды в теплообменник через термоклапан, получающий сигнал от термодатчика. Второй тип сводится к установке так называемой «буферной» емкости на выходе из котла (конструктивно может быть и встроенной в котле), где перегретая вода смешивается с водой более низкой температуры. Существует еще один вид защиты, но он применяется редко — организация слива перегретой жидкости из системы. Такой вид в большей степени защищает саму отопительную систему, а не котел.
Автоматизация работы котлов
Для того, чтобы снизить показатель присутствия человека котлы оборудуются элементами автоматики. К ним относятся устройства подачи топлива в топку котла. Конструктивно представляет собой бункер для загрузки угля или гранул и устройство их дозирования и подачи в саму топку. Применение такой системы делает котел полностью автономным на сроки от 1 до 7 суток. У некоторых моделей котлов повторный розжиг возможен без участия человека. Есть и модели, которые даже оснащаются управлением через сотовую связь или сеть интернет с помощью специальных электронных блоков.
Конечно, вся функциональная автоматика требует постоянного наличия электричества. Поэтому такие котлы автоматически относятся к энергозависимым.
Также к устройствам автоматика можно отнести возможность переворота решеток колосников и очистки зольника. Реализуется это с помощью механических устройств. Обычно такие механизмы ставятся в стальных котлах.
Котлы, оснащенные системами автоматики, так и называются — автоматическими. В эксплуатации они долгое время не требуют для работы присутствия человека. Но, какими бы они не были, загружать топливо в предварительный бункер все-таки нужно, хотя бы раз неделю или месяц.
Достоинства и недостатки
К плюсам можно отнести следующие факторы:
- Простота конструкции и обслуживания.
- Доступность и относительная дешевизна топлива.
- Высокая инерционность: котел дольше находится в состоянии нагрева и сильнее обогревает помещение.
- Многие модели являются энергонезависимыми.
Минусы данных котлов
- Необходимость периодической чистки зольника и топки, а также ее загрузки топливом.
- Необходимость соблюдения правил безопасности при обращении с огнем и горячими деталями котла.
- Зависимость работы от уровня и давления воды в системе — в результате порой существует возможность перегрева при малом уровне. Исходя из этого — требование наличия расширительного бака и периодическая доливка воды. Во избежание отложений вода должна быть пропущенной через фильтр.
- Более низкий КПД, чем у других типов котлов (50−85% против 85−95% у газовых).
- Высокая инерционность при работе: для самого котла это минус — возможность перегрева.
- Трудная регулировка режима обогрева, из-за большой инерционности.
Исходя из всего вышеизложенного видно — у твердотопливных котлов, как и у всех других, имеются положительные и отрицательные стороны.
От автора. Пришлось мне как-то 1,5−2 года поработать кочегаром-истопником на самодельном мощном котле, замурованном в кирпич. Котел работал на дровах больших размеров (1−1,5 метра длиной) и угле. Обогревал он два автомобильных гаража на 3−6 больших грузовиков каждый и небольшой двухэтажный административный пристрой к одному из них. Что напрягало — постоянная каждодневная чистка от золы и шлака, и невозможность точно держать нужную температуру даже при качественном топливе. А некачественное (отсыревшее) топливо постоянно приходилось смачивать отработанным машинным маслом.
Похожие статьи
-
Твердотопливные отопительные котлы для частного дома: виды и конструкции
Установка твердотопливного котла в индивидуальном доме является самым рациональным способом обеспечения его теплом. Система отопления, созданная на его… -
Инструкция по изготовления твердотопливного котла длительного горения своими руками с чертежами, схемами и видео
Описание и принцип действия твердотопливного котла Общий вид котла Твердотопливный котёл длительного горения — это большая топка, имеющая ограниченную… -
Твердотопливные котлы на брикетах – особенности котлов на прессованном топливе
Несмотря на высокую популярность пеллетного оборудования , твердотопливные котлы на брикетах остаются конкурентоспособными моделями. Использование…