Котли на твердому паливі: огляд, особливості

Котлом прийнято називати піч, призначену для роботи в якості основного вузла системи водяного опалення з теплообмінником для рідкого теплоносія. Котли опалення на твердому паливі — відмінне рішення для заміського будинку в місцевості, де немає газифікації. Універсальні, економічні та пожежобезпечні системи опалення, побудовані на основі твердопаливного котла, забезпечать в будинку тепло, гарячу воду і створять затишок. І все це за розумною ціною.

Види опалювальних котлів по джерелу енергії

Крім очевидних переваг проживання за містом, на власника заміського будинку лягає і чимала відповідальність — у тому числі за тепло в будинку. Для систем опалення та гарячого водопостачання застосовують системи таких видів:

  • Електричні.
  • На рідкому паливі.
  • Газові.
  • На твердому паливі.

Кожен з класів володіє своїми перевагами і недоліками. Рішення з опалення приватного будинку котлом на твердому паливі відрізняється найбільшою універсальністю по вживаному палива, високою автономністю і найменшою вартістю кіловата тепла. Крім того, атмосферні системи з природною циркуляцією теплоносія не залежать від перебоїв в електромережі. Якщо у вашій місцевості немає централізованого газопостачання, має сенс розглянути котли опалення на твердому паливі.

Загрузка...

Види твердого палива

Найбільш широко використовується таке тверде паливо для котлів опалення, як:

  • Дрова.
  • Вугілля.
  • Торф.
  • Брикети (евродрова).
  • Пелети.

Кожен вид палива має своїми недоліками і перевагами, причому багато з них обумовлюються географічними і економічними особливостями того чи іншого регіону. При виборі пристрою треба обов’язково подумати про те, яким паливом він буде топитися і оцінити економічну ефективність того або іншого вибору.

Виробники випускають котли опалення на твердому паливі як оптимізовані для якого-небудь певного виду палива, так і універсальні.

Дрова

Це найдавніший вид палива, освоєний людством. Сліди первісних багать знаходять на стоянках, що датуються декількома десятками тисяч років тому.

Сьогодні все ширше застосовуються березові і осикові дрова. Рідше — вільха, дуб і дрова дерев хвойних порід. Березові дрова — лідер по теплотворної здатності, але містять багато дьогтю. Згораючи, він перетворюється в сажу, забивающую димар. Осика дає менше тепла, але натомість доводиться прочищати димар істотно рідше. Дубові дрова дають багато тепла і довго горять, але занадто дорогі для постійного використання. Вільхові дрова дають приємний запах, тому їх частіше спалюють у відкритих камінах. Дрова дерев хвойних порід непогані по теплотворної здатності, але містять дуже багато смол, і утворюється сажа забиває димар ще швидше, ніж при спалюванні березових дров.

Перевага дров полягає в їх доступності та малій кількості пилу і бруду при використанні. Недолік — дрова можуть відволожитися, що може істотно знизити їх паливну ефективність або навіть зробити топку неможливою.

Вугілля

Вугілля широко застосовується для опалення. Топлять як кам’яним вугіллям, так і бурим.

У кам’яному вугіллі високий вміст вуглецю, він володіє високою теплотворною здатністю і дає мало золи і шлаків. Буре вугілля — менш якісний, містить багато домішок, дає менше тепла і більше утворює газів, золи та шлаків. Його єдина перевага — відносна дешевизна.

Вугілля не відволожується і володіє високою теплотворною здатністю, в півтора-два рази вище, ніж у дров. Недолік вугілля — пил і бруд при його використанні.

Загрузка...

Торф

Торф видобувають на болотах, піддають сушці і пресують у брикети.

Має середню теплотворну здатність, горить з виділенням великої кількості диму. Застосовується в регіонах, де мало лісів, зате є болота.

Брикети

Це спресовані тирсу розміром з невеликий цегла, піддані обробці в сушильних камерах. Відрізняються високим тепловиділенням і здатністю до тривалого рівномірного горінню.

Пелети

Мають вигляд невеликих спресованих гранул з деревної тирси, їх розмір оптимізований для механічної подачі з бункера.

Твердопаливні котли

Системи водяного опалення на твердому паливі застосовуються людиною ще з античних часів. Сам котел був мідним, трубки теплої підлоги керамічними, камера згоряння являла собою просто простір під котлом. Фізико-хімічна основа роботи пристрою являла собою простий процес горіння дров або торфу. За минулі тисячоліття конструкція котла помітно ускладнилася, стали застосовуватися нові матеріали і фізико-хімічні процеси, число винаходів і патентів обчислюється сотнями.

Сучасний котел опалення на твердому паливі представляє собою високотехнологічний агрегат з коефіцієнтом корисної дії, доходить до 80%.

Залежно від виду застосовуваного палива твердопаливні системи поділяються на:

  • Дров’яні і вугільні. Теплотворна здатність вугілля приблизно в півтора рази вище, ніж у дерева масових сортів. Температура згоряння вугілля також істотно вище. Конструкції дров’яних і вугільних котлів різняться неістотно, в основному вони зводяться до відмінностей у системах завантаження палива і видалення золи та шлаків.
  • Універсальні. Більшість пристроїв відносяться саме до цього класу. Більш того, у багатьох моделей передбачена можливість установки окремо купується газового пальника або пальника на рідкому паливі.
  • Торф’яні (брикетні).
  • Пелетні. Пелетний котел обладнаний бункером для зберігання запасу палива і механічною системою подачі пелет в камеру згоряння. Він управляється системою автоматики, що підтримує задані параметри температури теплоносія або температури в приміщеннях.

    Такий котел відрізняється найбільшою автономністю серед усіх видів твердопаливних пристроїв і може працювати без втручання власника від тижня до місяця — все визначається лише розміром бункера і споживанням тепла. Пелетні система вимагає більшої площі для своєї установки, механічна система подачі палива потребує періодичного обслуговування і регулюванню.
  • Традиційна піч

    Традиційна піч (російська, голландка тощо) працює наступним чином: в камері згоряння спалюється тверде паливо, розміщене на колосникових гратах. В цей час відкрито повний доступ повітря через розташоване нижче колосників піддувало та відкрита витяжна заслінка (змія). Більш або менш відкриваючи піддувало, можна регулювати тягу і швидкість згоряння палива. По мірі вигоряння палива з нього виділяються гарячі продукти горіння, включаючи небезпечний для здоров’я чадний газ. Проходячи по звивистому димоходу, залишеного серед цегельної кладки, ці гази нагрівають цегла. Після того, як виділення газоподібних продуктів завершилося (зникли сині язички полум’я над вугіллям), піддувало і витяжну заслінку закривають, щоб тепло від холонучих вугілля і цегляної кладки не йшло в атмосферу. Тим не менш велика частина тепла, отриманого від спалювання палива, йде в атмосферу.

    Котли тривалого горіння

    Котлам тривалого горіння продавці часто називають будь, здатний підтримувати режим тління. У строгому сенсі визначення котел опалення на твердому паливі тривалого горіння повинен працювати на одному завантаженні палива не менше доби.

    Режим тривалого горіння реалізується за рахунок повільного спалювання палива в умовах нестачі кисню. При цьому починається хімічний процес піролізу, що полягає у виділенні з твердого палива горючих газів та їх подальшому згорянні. Гази, що виділяються при піролізі, мають істотно більшу теплотворною здатністю, ніж дерево чи вугілля, і в традиційній печі просто викидаються в атмосферу.

    Види котлів тривалого горіння

    Котли на твердому паливі тривалого горіння виготовляються за кількома схемами.

  • Енергонезалежні або атмосферні. Рух повітря в них здійснюється за рахунок природної тяги. Володіють кілька меншою тепловою ефективністю, але зате не залежать від стабільності електропостачання.
  • З наддувом. У цьому типі котлів подача повітря здійснюється вентилятором, автоматична система управляє потоками повітря. Ця конструкція дозволяє добитися максимальної тепловіддачі, але залежить від електропостачання.
  • Крім того, котли бувають одноконтурні та двоконтурні. Одноконтурні котли розраховані лише на опалення, двоконтурні разом з опаленням здійснюють і гаряче водопостачання.

    Вибір твердопаливного котла

    На ринку представлені найрізноманітніші котли на твердому паливі для опалення приватного будинку. Щоб вибрати котел, необхідно чітко сформулювати вимоги до майбутнього апарату.

    Ключові параметри, що впливають на вибір котла — це:

    • Теплова потужність.
    • Автономність.
    • Тип палива.
    • Кількість контурів.
    • Тип наддуву.
    • Ціна.

    Головна характеристика котла — це його теплова потужність, саме вона визначає площу будівлі, яку дана модель може опалити.

    Так, для будинку площею 60 м2 цілком вистачить 9 кВт теплової потужності, а для двоповерхового котеджу сумарною площею до 200 м2 краще вибрати 25 або 30 кВт, в залежності від кліматичного пояса, середньорічної і мінімальної температури. Якість теплоізоляції також впливає на потужність котла. Якщо, наприклад, котел купується для опалення старого будинку, побудованого без використання теплозберігаючих технологій, потужність котла доведеться збільшити.

    Автономність означає час, що проходить від завантаження до завантаження палива при середній потужності. Максимальну автономність (до одного місяця) забезпечують твердопаливні котли з автоматичною подачею, мінімальну — атмосферні пристрої, що працюють на дровах (до 12 годин)

    Наступний параметр — тип палива. Слід вибрати котел, що працює на паливі, доступному і прийнятному за ціною в регіоні. Якщо ви не визначилися з паливом, вибирайте універсальний котел.

    Кількість контурів нагріву. Двоконтурний котел коштує дорожче і складніше в підключенні. Якщо витрата гарячої води планується невеликий, то простіше поставити електричний водонагрівач. До того ж влітку, коли немає потреби в опаленні, не доведеться топити котел.

    Ціна котлів для водяного опалення на твердому паливі починається з 20 тис. руб. За ці гроші можна придбати найпростіший одноконтурний атмосферне котел з ручним регулюванням потужності. Котел тривалого горіння з автоматикою обійдеться близько 35-40 тис. руб. Від 120 тис. руб. варто пелетний котел опалення на твердому паливі. Ціна повністю автоматизованого котла з бункером, розрахованим на місячний запас пелет, буде наближатися до 300 тис. руб. За порівнянну суму можна поставити систему автономного газопостачання початкового рівня.

    Котел своїми руками

    Котли на твердому паливі своїми руками можна зробити з цього газового балона і обрізків сталевих труб і арматури. Зрозуміло, якщо ви володієте зварювальними та слюсарними навичками на достатньому рівні. По енергоефективності він навряд чи зможе навіть наблизитися до промисловим зразкам, проте обійдеться вам за ціною електродів.

    Будуть потрібні:

    • Балон газовий 50 літрів.
    • Куточок сталевий 30*30, 1 погонний метр.
    • Арматура діаметром 8-12 мм, 2 погонних метри.
    • Труба сталева 2 дюйми, обрізки від 40 см — 6 шт.
    • Болгарка.
    • Зварювальний апарат.

    Балон розташовують вертикально і приварюють до нього ніжки з куточка для опори. У нижній частині вирізають дверку для піддувала і зольного лотка, відразу над нею поперек балона приварюється кілька паралельних відрізків арматури — це буде колосник. У середній частині вирізають дверці для завантаження палива. У верхній частині частину балона вирізають 8 отворів діаметром 50 мм так, щоб вставити в них 4 паралельних обрізка труби і заварюють зазори. З 2 шматків труби роблять 2 колектора, що з’єднують виступаючі кінці труб. Один кінець заварюють, на другому нарізають різьблення для приєднання до системи водяного опалення. Дверцята вирізані навішують на корпус з допомогою покупних або виготовлених самостійно петель. Іноді для поліпшення зовнішнього вигляду використовують литі чавунні дверцята промислового виробництва.

    Порівняно з промисловими зразками коефіцієнт корисної дії буде невисоким, а зовнішній вигляд — більш ніж скромним. Однак діяти такі котли опалення на твердому паливі будуть справно і цілком зійдуть для опалення сторожки або теплиці.