КПД и мощность твердотопливных котлов. Где вас обманывают?

Если Вы задумали строительство загородного дома в том месте, где нет возможности подключиться к централизованному отоплению, перед Вами обязательно встанет вопрос выбора автономной отопительной системы. Довольно часто в таких случаях приходится довольствоваться установкой твёрдотопливного котла, использующего в своей работе энергию дров или угля. Современный рынок предлагает множество решений, производители обещают высокую теплоотдачу и КПД, а так же низкий расход топлива. Но стоит ли доверять обещаниям производителей? Данная статья поможет Вам разобраться в вопросе подбора мощности твердотопливных котлов и их КПД. Поможет выяснить нюансы работы твёрдотопливного котла и на сколько он эффективен.

КПД твёрдотопливного котла

Мощность твердотопливного котла системы отопления, а значит способность обогревать помещение – это конечно важный параметр, но не настолько, чтобы ставить его во главу угла. Нужно обратить внимание ещё и на то, сколько он потребляет топлива для этого. Соотношение данных затрат к количеству полезного тепла, выделенного котлом для обогрева дома называется коэффициентом полезного действия, или сокращённо КПД.

От чего зависит КПД твёрдотопливного котла (а соответственно и мощность)? В первую очередь от потерь полезного тепла, которое может происходить из-за недожога выделяемых при горении газов (благодаря чему кстати образуется сажа), качественных характеристик топлива и степени выброса в трубу энергии тепла. Об этих и других факторах, снижающих показатель КПД, будет рассказано далее.

Почему не стоит доверять рекламе

При просмотре рекламных объявлений, относящихся к мощности твёрдотопливных котлов, часто можно увидеть предложения, обещающие от 90% КПД и выше. Однако если Вы запросите какой-нибудь официальный протокол или акт, подтверждающий этот показатель – Вам его не смогут предоставить, и вот почему.

Чтобы составить подобный документ, необходимо провести испытания, используя для этого соответствующим образом стандартизованное топливо. В отношении угля или дров получить такое топливо нельзя – потому что они по своим характеристикам и составу являются самыми нестабильными в мире. Как можно получить постоянный показатель, используя непостоянные составляющие?

Нестабильность твёрдого топлива

Рассмотрим, в чём же заключается нестабильность угля или дерева в качестве топлива. Начнём с угля.

Различных марок угля, предлагаемого на рынке, бесчисленное множество. Каждая марка отличается по структуре, химическому составу и влажностью. Может состоять как из крупных кусков, так и из мельчайших частиц, и все они могут быть смешаны в разных пропорциях. Соответственно теплотворность угля каждый раз будет разная. Соответственно КПД и мощность твердотопливного угля также будет разной.

Если говорить о дровах – то здесь ситуация точно такая же. Поленья обладают разными размерами, хранятся при различной влажности воздуха, а значит способность выделять тепло у них будет различная. Так, например, если при влажности дров, равной 15%, их теплотворность будет равна примерно 4. 3 кВт*ч на килограмм, то при 20% она уже будет меньше 4 кВт*ч на килограмм. При большей влажности этот показатель будет ещё ниже.

Естественно, что при таких разбросах гарантировать точные КПД и мощность твёрдотопливного котла, равный 90% — мягко говоря вводить в заблуждение.

Рассмотрим другие факторы, влияющие на показатель коэффициента полезного действия.

Неправильная подача воздуха

От того, сколько кислорода поступает в топку, сильно зависит работа пламени. Чтобы топливо нормально горело и отдавало максимальное количество тепла, ему необходимо строго определённое количество воздуха – не больше, не меньше. Если воздуха будет мало – углеводороды, выделяемые при горении, будут плохо окисляться, а значит будет меньше выделяться тепла. Если же воздуха поступает много, а он, как правило, поступает охлаждённый, снижается температура выделяемых газов и они не успевают сгореть (оседая опять же сажей на трубах) и выделить тем самым полезное тепло. Стоит заметить, что в воздухе содержится влага, на испарение которой так же тратится тепло (вместо того, чтобы обогревать дом).

Большинство твёрдотопливных котлов, предлагаемых на рынке, работают по следующему принципу. В них установлен термостат, который регулирует температуру воды, циркулирующую по отопительной системе дома для его обогрева. Если вода становится слишком горячей – термостат уменьшает подачу воздуха в котёл (так регулируется мощность твердотопливного котла). Получается, что в тот момент, когда топливо разгорелось и КПД с мощность твердотопливного котла стало максимальным, а значит пламя стало нуждаться в большем количестве кислорода – термостат искусственно снижает КПД, ограничивая подачу воздуха.

После того, как температура снизилась, термостат опять начинает подавать воздух. Но к тому моменту топливо уже догорает и ему не нужно столько кислорода. Эффективность обогрева опять снижается за счёт охлаждения выделяемых газов, о чём было сказано ранее.

Получается, что принцип действия большинства твёрдотопливных котлов абсолютно противоречит понятию высокого КПД.

Холодные стенки котла

Обычно вокруг твёрдотопливного котла смонтирована ёмкость с водой, которая, нагреваясь, циркулирует по дому. Наличие воды способствует охлаждению стенок котла. Это опять же приводит к тому, что топливо не может нормально гореть. Его остатки вылетают в трубу и оседают на ней в виде сажи, не принеся никакой пользы. Ситуация усугубляется довольно тесным пространством в топке, что так же снижает количество кислорода, и без того низкое.

Круглосуточная потеря тепловой энергии

Для поддержания нужной температуры в доме твёрдотопливный котёл должен работать 24 часа в сутки. Теперь представьте, сколько за это время полезного тепла вылетает в трубу в виде сажи и несгоревших газов? КПД при такой работе никак не может быть 90%.

Здесь стоит упомянуть ещё такой тип котла, как пиролизный. В добавок к вышеуказанным недостаткам в его случае добавляется ещё два:

1. Круглосуточно работающий вентилятор потребляет электроэнергию.
2. Благодаря тому же вентилятору в котёл поступает избыточный кислород – снижается температура газов, они не успевают сгорать и улетают в трубу.

Ускоренное движение газов по трубе становится причиной снижения ещё одного параметра – КПД теплообмена. Из за особой конструкции котла пламя в нём не успевает догореть и поднимается в теплообменник, где и затухает, оставляя попутно сажу и выбрасывая в трубу не сгоревшие газы.

Необходимость постоянно следить за работой котла

В заключение стоит сказать о том, что мощность твёрдотопливного котла необходимо контролировать круглосуточно 7 дней в неделю. Вы не сможете нормально отлучиться, куда-нибудь уехать и оставить котёл без присмотра. Фактически Вы становитесь его заложником на все месяцы отопительного сезона.

Стоит ли устанавливать такой котёл – решать конечно Вам. Но всё-таки есть смысл поискать вариант более эффективный, экономичный и не имеющий таких требований к эксплуатации.

Читайте так же:

Твердотопливные котлы длительного горения. Выбираем с умом

Сегодня в городе нет проблем с коммуникациями, однако в местах, куда еще не дошла современная цивилизация, или для экономии расходов, просто необходим котел на твердом топливе. Желательно с опцией длительного горения. Твердотопливные котлы использовались давно, еще со времен, когда жилые помещения отапливались только тем, что было под рукой. Для людей, которые живут там, где нет газа или электричества, современные отопительные котлы, это настоящая находка. Оборудование, без которого сегодня не обойтись тем, кто живет в селе, или любит проводить время на даче. Ведь без качественного отопления просто невозможна полноценная жизнь.

Преимущества и недостатки котлов на твердом топливе

У различных модификаций твердотопливных котлов длительного горения есть несколько положительных качеств:

Главное преимущество — это, конечно же, низкая стоимость большинства котлов. Возможность совмещения с конструкциями, где можно применять различные виды топлива, и с более универсальной модификацией (в основном самодельного исполения). Отсутствие проблем с доступностью и ценой на топливо (дрова дешевле электроэнергии, дизельного топлива, угля и газа). Автономная работа; не нужно подключаться к электросети и другим коммуникациям. Высокая эффективность и автоматизация позволяют поддерживать температуру, необходимую для нагревания воды. Простота в управлении.

Но присутствуют и недостатки:

Приходиться постоянно вручную загружать топливный материал (каждые 2-4 часа, в недорогих моделях, 2-3 раза в день с котлом длительного горения). Необходимо регулярно проводить техническое обслуживание. Нужно обеспечивать регулярную загрузку материала для отопления, который еще перед этим подлежит дополнительной обработке.

Тип материала и рабочие характеристики

В стандартной конструкции, используют твердый материал. Если нужно установить твердотопливный котел на угле и дереве, или опилках и т. п., такие конструкции используются редко, поэтому придется поискать специальные модели, имеющие технические характеристики, лучше приспособленные для данного типа отопительного материала. Тем не менее они будут сжигать материал, даже с повышенной влажностью, но и стоить соответственно будут дороже.

Котлы с возможностью сжигания древесного пиролиза, называются газогенераторные или комбинированные. Основное их отличие заключается в том, что газ, который выделяется в результате сжигания древесины используется, как отопительный материал и сжигается так же как дрова. Одно из основных преимуществ, которым обладают эти котлы, обеспечение высокого КПД около 85% с возможностью настраивать необходимую мощность. Такие котлы требуют использования сухого топливного материала, и значительно дороже котлов со стандартной конструкцией. 

Разница между чугунными и стальными котлами

Чугунные котлы длительного горения, оборудованы топкой, с несколькими секциями. Эти модели могут прослужить около 50 лет, но довольно часто нуждаются в ремонте, например, в замене выгоревшего участка. Обычно такие котлы имеют тяжелый вес и для их установки требуется дополнительно усилить пол.

Массивные стальные твердотопливные котлы длительного горения быстрее нагреваются и дольше держат нужный режим температуры. В этих моделях установлена специальная катушка для нагревания воды, а в некоторых дополнительно установлены электронагреватели. Примерный срок эксплуатации этих моделей составляет 10-15 лет. Из недостатков можно выделить то, что часто приходится менять решетку для подачи топливного материала.

Разновидности загрузочных камер

Однотопочные котлы длительного горения необходимо постоянно перенастраивать, в процессе перехода с одного типа топлива на другое, потому что камера для каждого вида топлива имеет свои персональные настройки. Лучше выбрать большую печь для использования дерева в качестве топливного материала.

Двухтопочные твердотопливные котлы не нужно специально перенастраивать для перехода с одного типа топлива на другое. Для этого имеется отдельная камера для древесины, газа или жидкостей. Эти типы котлов намного эффективнее по сравнению с однотопочными. Обычно их конструкция универсальна и позволяет установить дополнительные электронагреватели.  Эти модели котлов — двухконтурные, оснащены теплообменником или встроенным бойлером (например, Bosch).

Загрузка топливного материала

По режиму загрузки котлы можно разделить на:

• Ручной режим (для бытовых моделей). Котлы длительного горения для бытового использования с полной автоматизацией не обладают широкой популярностью.
• Автоматизированная подача топлива (чаще всего применяется в промышленных масштабах). 
• Твердотопливные котлы для промышленных нужд чаще бывают полностью автоматизироваными. Нет необходимости самостоятельно подавать топливо, можно просто заправить дровами, стружкой, или прессованными опилками. Данные модели оснащены бункерной горелкой или штокером. Штокер — это металлический ящик, оснащенный винтовым конвейером, предназначенным для подачи топливного материала непосредственно в устройство для сгорания, где находится нагнетательный вентилятор. Температура воды регулируется и зависит от расхода топлива.  Однако, в нашей стране данное оборудование не производят, но можно заказать в странах ближнего и дальнего зарубежья.

Ходовые модели твердотопливных котлов

Из представленных на рынке моделей, наиболее популярны котлы от немецкой фирмы – Olymp, и от чешских производителей Atmos и Dakon. Так же популярны модели Stropuva S40U универсальные, WorldBuild365, Hurst Boiler.

Как правило, эти модели твердотопливных котлов длительного горения, имеют корпус с двойной стенкой для заполнения водой и расположенную в нем камеру сгорания, два воздуховода, один из которых соединен с Дымоходом. Так же оснащены специальным устройством с возможностью подъема и опускания для подачи и регулирования воздуха. 

Номинальная теплопроизводительность этих моделей составляет 75% — длина от 245 мм., до 545 мм., зависит от мощности котла в кВт. Оснащены просторной камерой горения с большим отверстием для легкой загрузки топлива. Имеют высокие характеристики сгорания, и надежный контроль над температурой.

Так же популярностью пользуются стальные котлы. Они изготавливаются сваркой отдельных элементов. Отличаются небольшим весом, что значительно упрощает процесс транспортировки и установку.

Заключение

В процессе монтажа твердотопливных котлов необходимо тщательно следовать инструкциями и нормами безопасности. Высота и размер дымохода для котла определяется в зависимости от его габаритов и мощности. Важную роль играет место для размещения котла и сопутствующего оборудования. Основание фундамента должно быть на 20 мм шире, чем само устройство. Все это необходимо учитывать еще на стадии планирования покупки.

Срок службы твердотопливных котлов длительного горения при правильной работе очень велик, что связано с высокой устойчивостью к коррозии и тепловым воздействиям. Оба фактора очень важны, потому что устройство постоянно контактирует с открытым пламенем, в результате чего образуется конденсат. Оборудование нуждается в проведении регулярного осмотра. Перед каждым разжиганием нужно удалять шлак из топливной золы.

На постоянной основе проводить очистку, чтобы избежать засорения дымоходных каналов.

Еще несколько лет назад многие котлы работали на твердом топливе. Однако, несмотря на удобство газопроводов и электричества, по-прежнему актуален вопрос о том, какой тип котла позволит сэкономить больше денег. В последние годы технологическое развитие позволило сильно модифицировать твердотопливные котлы. Это уже не те простые печки, которые использовались еще буквально лет 20 назад, а сложные системы. Которые требуют правильной установки, обслуживания и эксплуатации. 

Вопрос о том, как безопасно и экономно отапливать дом, дачу или производственные помещения, в нашей стране, где отопление работает большую часть года, по-прежнему остается одним из самых актуальных вопросов.  Лучший вариант для экономии и удобства — это установить котел длительного горения на твердом топливе. Они могут работать долго и эффективно. Покупатели с многолетним опытом эксплуатации твердотопливных котлов их положительно характеризуют. Те, кто использует их в качестве основного способа отопления, считают их долговечными и надежными.

Полезные видео по твердотопливным котлам

Читайте так же:

Лучшие твердотопливные котлы отопления для частного дома: мощность и средняя цена

Система отопления — одна из важных коммуникаций здания.

Ежегодно производители предлагают потребителям новые модели агрегатов. Чтобы выбрать лучшие твердотопливные котлы отопления, необходимо учитывать их мощность, значение КПД и тип управления. Например, наличие функции автоматического розжига существенно упростит эксплуатацию.

Оборудование, разработанное для системы отопления частного дома, является очень эффективным решением. Отопление на электричестве связано с большими затратами. Если необходимо обогреть большую площадь, то устройства на газу в данном случае будут более экономичными, однако далеко не всегда есть возможность обеспечить дом соответствующим топливом.

Критерии выбора твердотопливных котлов

Содержание статьи

Несмотря на то, что такая техника в процессе эксплуатации требует постоянного обслуживания, но остается самым альтернативным источником тепла для жителей отдаленных районов. Доступность и относительно недорогая цена твердого топлива позволяет успешно использовать подобное оборудование в загородных домах.

Выбор агрегата основан на нескольких критериях.

Основные параметры:

1. Вид топлива . При использовании угля лучше приобретать агрегаты из высоколегированной стали. Если в качестве топлива будут применяться дрова, то чугун будет лучшим вариантом.
2. Мощность, полезный объем камеры сгорания. Данный показатель указывает на то, сколько топлива можно загрузить в камеру за один раз и как часто это делать. При этом учитывается и размер оборудования. К примеру, стальному агрегату при той же мощности, что и чугунный, для установки потребуется меньше свободного пространства, в среднем на 19%.
3. Вес и цена. Стальной котел легче чугунного примерно на 17%, поэтому цена за доставку и установку будет меньше.
4. Экономичность. Несмотря на то, что остывает чугунный аппарат медленнее, чем стальной, КПД у него меньше.
5. Расходы на обслуживание. От них зависит не только отдача тепла отопительного оборудования, но и затраты на загрузку камер сгорания.
6. Долговечность. Срок эксплуатации составляет около десяти лет. По факту, любой агрегат при правильном обслуживании работает гораздо дольше.

Нельзя забывать и про такой показатель, как степень безопасности, потому что всегда имеется риск получения травмы или ожога. В большинстве случаев стальные агрегаты отопления выпускают только компании, занимающие лидирующие позиции на рынке отопительной техники. Оборудование имеет не один уровень защиты от ожогов и травм в процессе эксплуатации.

Оборудование, применяемое при производстве стальных котлов, очень дорогостоящее, поэтому и выпускаются они в небольших объемах. Предложений по чугунным котлам более, чем достаточно, но и степень безопасности у них намного ниже. В том, что агрегат может быть использован как основной источник тепла, нет сомнений.

Лучшие производители

Популярность классических котлов на твердом топливе связана с невысокой стоимостью оборудования и хорошей ремонтопригодностью. Большинство моделей энергонезависимые, не требуют подключения к сети переменного тока.

Покупатели отдают предпочтение недорогим котлам:

• «Мартен»;
• «Кронас»;
• «Неус»;
• «Корди»;
• «Протеч»;
• «Огонек»;
• «Виадрус».

Котлы длительного горения не требуют постоянного присмотра во время работы. Установив такой агрегат, вполне можно обойтись одной закладкой топлива в сутки, а некоторые модификации в автономном режиме работают до 5–7 дней.

Наибольшим спросом пользуется оборудование длительного горения, производимое следующими компаниями:

• «Альтеп»;
• «Стропува»;
• «Кронас»;
• «Кендл»;
• «Неус»;
• «ДТМ»;
• «Атмос».

Пеллетные котлы позволяют применять высокоэнергетические виды топлива на основе органики. Спрессованное сырье, пеллеты имеют меньший объем, что позволяет увеличить продолжительность работы в 2–3 раза при одной закладке топлива. Цена несколько выше, но зато котел удобен в обслуживании и помогает организовать эффективное отопление с минимальными трудозатратами.

Наиболее востребованными и доступными являются изделия следующих производителей:

• «Альтеп»;
• «Кронас»;
• «Мартен»;
• «Дефро»;
• «Костерзева»;
• «Heiztechnik»;
• «Амика».

Лучшие модели твердотопливных котлов

Принимая решение, какой котел лучше приобрести для частного дома, хозяева руководствуются множеством факторов. Для мест постоянного проживания рекомендованы модели с наибольшим временным периодом между закладками топлива.

НМК Магнум КДГ 20 ТЭ

Период безостановочной работы равен одному отопительному сезону с момента розжига. Выемку золы можно осуществлять без остановки агрегата.

Преимущества «Магнум»:

1. Доступная средняя цена. Ниже стоимости аналогов на 30 %.
2. Инновационность. Заполненный жидкостью колосник позволяет увеличить скорость нагрева воды в системе и исключает износ внутренних узлов котла.
3. Экономичность. Длительность бесперебойной работы при полной загрузке до 24 часов.
4. Технологичность. Присутствует система, которая удаляет крупную породу с использованием прочистных толкателей.
5. Адаптивность. По желанию данный агрегат можно оборудовать блоком ТЭНов и подключить пульт управления, что позволит управлять температурой в системе весь период межсезонья.
6. Эргономичность. Элементы конструкции расположены так, чтобы работа пользователя была максимально удобной.
7. Информативность. Температура воды отображается на термометре, который встроен в корпус.

Описание:

1. Твердотопливный.
2. Одноконтурный.
3. Мощность — 20 кВт.
4. Отапливаемая площадь — 180 кв. м.
5. Уровень КПД — 80 %.
6. Напольный.
7. Энергонезависимый.
8. Автоподжиг отсутствует.
9. Максимальная температура горячей воды — 85 °С.

Стропува MINI S8

Stropuva Mini S8 — котел длительного горения, работающий на дровах, предназначен для обогрева помещений площадью до 80 м². В качестве топлива также могут использоваться брикеты. Функционирует на одной закладке дров (зависит от теплопотерь здания, внешней температуры и качества топлива) — до 30 часов, брикетов — до 48 часов. При подборе оборудования с повышенным запасом мощности время работы увеличивается.

Описание:

Мощность (кw)	8
Отапливаемая площадь (м²)	50–80
Вмещение топлива (дм³)	163,15
Вмещается дров (кг)	37
Длина дров (см)	40
Количество воды (л)	41
Период горения при одной закладке (час.) ~	18–48
Коэффициент полезного действия (%)	85
Давление воды, не более (бар)	1,5
Клапан сохранения давления (бар)	1,5
Проток не выше (л / мин)	16
Номинальная температура теплоносителя С0	75
Размеры загрузочного проема (мм)	230 х 215
Расстояние от низа до центра дымохода (мм)	1076
Диаметр дымохода (мм)	160
Диаметр подключения отопительного контура (мм)	32
Площадь отверстия дымовой трубы (см²)	250

Габариты (мм)
Высота	1350
Диаметр	560
Вес нетто (кг)	165

Цены на котел Стропува MINI S8

Стропува MINI S8

 

Будерус Логано G221-25

Используется для обогрева домов и помещений, расположенных на территории, где недоступны газ и центральное отопление. При помощи данного агрегата можно организовать автономную систему отопления дома, коттеджа или дачи.

Оборудование характеризуется высоким КПД, теплоноситель разогревается до 90 градусов. Корпус выполнен из чугуна, агрегат имеет достаточно вместительную загрузочную камеру (34 л).

Работает энергонезависимый агрегат на следующем топливе:

• угле;
• дровах;
• коксе.

Logano G221–25 может работать без доступа к сети, и в случае перебоев с электроэнергией дом будет теплым. Агрегат можно использовать с циркуляционным насосом и тем самым ускорить процесс нагревания радиаторов.

Описание:

1. Твердотопливный.
2. Одноконтурный.
3. Мощность — 25 кВт.
4. КПД — 78 %.
5. Напольный.
6. Энергонезависимый.

Kentatsu Elegant-03

Elegant работает на древесине и угле с зернистостью не меньше 40 мм. Размер поленьев может достигать диаметра 40–100 мм. Длина дров зависит от глубины камеры сгорания.

Хранить топливо необходимо в сухом месте. Для достижения номинальной мощности нужно, чтобы допустимая влажность древесины составляла не более 20 %.

Описание:

1. Твердотопливный.
2. Одноконтурный.
3. Мощность — 17 кВт.
4. Напольный.
5. Энергонезависимый.
6. Автоподжиг, бункер, бойлер отсутствуют.

Цены на котел Kentatsu Elegant-03

Kentatsu Elegant-03

 

 

Bosch Solid 2000 B SFU 12

Bosch Solid 2000 B представляет собой твердотопливный агрегат из стали, который служит для отопления домов и нежилых помещений площадью от 130 до 450 м². Основное топливо для них — бурый уголь и дрова.

Главной особенностью этой модели является наличие вертикальной камеры для загрузки топлива. На ее дне расположена чугунная решетка, которая управляется специальным рычагом, расположенным сбоку. Камера, в которой происходит процесс горения, для повышения температуры и более эффективного сжигания топлива выложена шамотным кирпичом.

Описание:

1. Твердотопливный.
2. Одноконтурный.
3. Мощность — 13.5 кВт.
4. КПД — 84 %.
5. Напольный.
6. Энергонезависимый.
7. Автоподжиг, бункер, бойлер: нет.

Цены на котел Bosch Solid 2000 B SFU 12

Bosch Solid 2000 B SFU 12

 

Протерм Бобер 50 DLO

Твердотопливный котел «Бобер» представлен пятью размерами мощностью до 48 кВт. Он используется в системах небольших частных домов или помещениях площадью до 500 м².

Основу конструкции составляет чугунный теплообменник. Благодаря улучшенной технологии литья он равномерно нагревает теплоноситель. Мощность агрегата зависит от количества секций.

С повышением мощности увеличены размеры камеры, что позволяет использовать более крупные дрова. Теплообменник оснащен патрубками для подключения к водяному контуру и установки различных датчиков.

Описание:

1. Твердотопливный.
2. Количество контуров — 1.
3. Мощность — 39 кВт.
4. КПД — 90.2 %.
5. Напольный.
6. Топка открытая.
7. Энергонезависимый.

Теплодар Куппер ПРО 22

Универсальные отопительные котлы длительного горения «Куппер ПРО» рассчитаны на обогрев помещений до 200 м². В базовой комплектации установлен встроенный ТЭН на 6 кВт.

В котлах «Куппер ПРО» присутствует режим длительного горения при работе на дровах и угле. На одной закладке дров агрегат может проработать до восьми часов, а на угле — до 10 часов. Использование в конструкции котла системы подачи вторичного воздуха в топку и применение водотрубной колосниковой решетки дало возможность длительное время получать тепло даже с тлеющих углей.

В базовую комплектацию входит блок ТЭН, который поддерживает температуру в доме при сгорании основного топлива, что значительно снижает вероятность «разморозки» системы.

Описание:

1. Комбинированный.
2. Количество контуров — 1.
3. Мощность — 22 кВт.
4. Отапливаемая площадь — 200 кв. м.
5. Напольный.
6. Открытая топка.
7. Энергонезависимый.

Roda Brenner Classic BCR-03

Brenner Classic — это серия энерго­эффективных агрегатов с естественной тягой, предназначенных исключительно для обогрева помещений, не способных обеспечить горячее водоснабжение. Теплообменник состоит из чугунных секций, полезная мощность этой модификации составляет 15–17 кВт, а максимальная площадь помещения, которую способен эффективно обогреть агрегат при оптимальной организации отопления, составляет 112 м2.

В качестве топлива могут применяться каменный уголь или дрова с влажностью до 20 %. Система защиты предусматривает автоматическое выключение при критическом превышении температуры теплоносителя.

Описание:

1. Комбинированный.
2. Количество контуров — 1.
3. Мощность — 17.7 кВт.
4. КПД — 80 %.
5. Напольный.
6. Открытая топка.
7. Энергонезависимый.

Viadrus Hercules U22 D-4

Viadrus Hercules U22 предназначен для сжигания древесины, кокса, угля особым способом. Приоритетными являются: прочная конструкция, низкие требования к дымовой тяге.

Модель по сравнению с VIADRUS U22 C имеет явное преимущество — увеличенную топку, которая позволяет закладывать и сжигать поленья диаметром до 220 мм. Древесную щепу, стружку, опилки, гранулы, а также брикеты можно использовать в качестве альтернативного топлива.

Также можно сжигать древесину, имеющую влажность до 25 %. В этом случае мощность будет меньше. Viadrus U22 может быть использован для систем с естественной и принудительной циркуляцией воды.

Описание:

1. Комбинированный.
2. Количество контуров — 1.
3. Мощность агрегата — 23.3 кВт.
4. КПД — 80 %.
5. Напольный.
6. Топка — открытая.
7. Энергонезависимый.

Лучшие недорогие модели котлов

Модели недорогого отопительного оборудования являются отличной альтернативой своим дорогостоящим аналогам, работающим на жидком или сжиженном топливе. Они способны функционировать в автономном режиме в течение нескольких десятков часов. Согласно рейтингу оборудования, в топ-3 самых востребованных недорогих моделей входят следующие.

Эван Warmos TT-18

Данный агрегат неприхотлив к виду топлива, колосниковая система позволяет сжигать древесные отходы влажностью до 70 %. КПД рассчитан на российскую зиму.

Глубина топки позволяет использовать поленья длиной до 55 см. Увеличено время сгорания при полной загрузке агрегата. Максимальное время горения на угле — до 15 часов, на дровах — до 8 часов. Имеется защитный экран для предохранения от языков пламени.

Общие характеристики:

1. Тип: твердотопливный.
2. Число контуров — 1.
3. Мощность обогрева — 18 кВт.
4. Отапливаемая площадь — 120 кв. м.
5. КПД — 65 %.
6. Способ установки — напольный.
7. Топка — открытая.
8. Энергонезависимый.

Зота Дымок-М АОТВ-12М

Простой и доступный твердотопливный котел «Дымок» серийно выпускается российской компанией ООО «Красноярскэнергокомплект». Изделия данного производителя, известные под брендом ZOTA, завоевали признание как в своей стране, так и за рубежом.

Агрегаты «Дымок» — типичные представители котлов прямого горения с ручной регулировкой подачи воздуха через заслонку. В базовом исполнении агрегаты полностью энергонезависимые, но установка поставляемых отдельно электрических ТЭНов предусмотрена.

Общие характеристики:

1. Тип : твердотопливный.
2. Число контуров — 1.
3. Мощность обогрева — 12 кВт.
4. КПД — 70 %.
5. Способ установки — напольный.
6. Топка — открытая.
7. Энергонезависимый.

Лемакс Форвард-16

Прекрасная альтернатива рукотворным печам, которые продолжают использоваться в сотнях частных домовладений. Покупая котел производства «Лемакс», потребитель получает автономную, независимую и надежную систему обогрева, проверенную службой завода на предмет качества на всех этапах создания агрегата.

Отопительные котлы на твердом топливе производства «Лемакс» очень эффективны за счет использования современных технологий при проектировании и производстве, а также применения высококачественных материалов. Они обеспечивают отличную теплоотдачу, быстрый розжиг и длительное горение.

Котлы «Лемакс» также гарантируют качественное экологичное сжигание топлива, что делает их применение удобным.

Общие характеристики:

1. Тип — твердотопливный.
2. Число контуров — 1.
3. Мощность обогрева — 17 кВт.
4. КПД — 75 %.
5. Способ установки — напольный.
6. Топка — открытая.
7. Энергонезависимый.

Лучшие пиролизные агрегаты

На рынке представлены десятки моделей, примерно одинаковых по стоимости и техническим характеристикам. Грамотно выбрать подходящий пиролизный котел длительного горения для обогрева частного дома поможет знакомство с особенностями топовых моделей.

Производители хвалят свое оборудование и приводят тысячи разных аргументов в пользу конкретной марки. В рейтинге пиролизных котлов для обогрева частных домов числятся три отопительных агрегата.

Wirbel Bio-Tec 35

Стальные отопительные котлы Bio-Tec мощностью до 80 кВт предназначены для сжигания древесных отходов и дров. Они рассчитаны для отопления как небольших помещений, так и объектов среднего размера. Использование процесса пиролизного горения позволяет добиться полного сжигания топлива.

Вместительная топка позволяет закладывать в котлы поленья и брикеты длиной до 500 мм и шириной до 930 мм в оборудование мощностью свыше 80 кВт. Цикл горения одной загрузки составляет минимум 5 часов при номинальной тепловой мощности, а при снижении потребности в отоплении одной закладки хватит на целый день.

Агрегат может держать жар до 12 часов, в течение которых нет необходимости повторно разжигать его для того, чтобы продолжить топку. Работой управляет встроенный на заводе регулятор. Подключается к системе центрального отопления опосредованно через термостатический трехходовой клапан и аккумулирующий резервуар.

Общие характеристики:

1. Тепловая мощность — 30 кВт.
2. Водный объем — 96 л.
3. Масса — 475 кг.
4. Диаметр дымового канала — 160 мм.
5. Входная труба — 6 / 4 дюйма.
6. Слив / питание — 1 / 2 дюйма.
7. Возвратная труба — 6 / 4 дюйма.
8. Температура дымовых газов — 180 °C.
9. Максимальная рабочая температура — 90 °C.
10. Общая глубина — 1235 мм.
11. Максимальное избыточное давление — 2,5 мБар.
12. Глубина тела — 685 мм.
13. Общая высота — 1300 мм.
14. Высота тела — 1265 мм.
15. Общая ширина — 685 мм.
16. Высота возвратной трубы — 80 мм.
17. Ширина тела — 540 мм.
18. Высота подключения к дымоходу — 960 мм.
19. Расстояние до входной трубы — 665 мм.
20. Высота подключения термозащиты — 1045 мм.
21. Максимальная длина поленьев — 540 мм.
22. Объем дровяной камеры — 187 л.

Буржуй-К Стандарт-20

Пиролизные котлы «СТАНДАРТ-20» при своей мощности в 20 кВт способны отапливать помещения площадью до 200 квадратных метров при высоте потолков не более 3 метров. Могут применяться не только в больших жилых домах, но и служат для обогрева административных, хозяйственных построек и коммерческих помещений.

Их эксплуатация стала еще более удобной благодаря регулятору тяги, использованию процесса пиролиза и увеличенной до полуметра глубины топки.

Общие характеристики:

1. Страна производства — Россия.
2. Производитель — Буржуй-К.
3. Высота — 1050 мм.
4. Глубина — 840 мм.
5. Ширина — 480 мм.
6. Вес — 230 кг.
7. Мощность — 20 кВт.
8. Объем помещения — 500 м3.
9. Топливо: дрова, уголь.
10. Управление ручное.

Wattek Pyrotek 36

Агрегаты Wattek серии Pyrotek способны поддерживать процесс горения до 12 часов. Благодаря высокому КПД (до 90 %) нагрев помещения, бойлера или тепло-аккумулятора происходит быстрее, чем при использовании обычных котлов.

В комплект поставки входят:

1. Автоматика.
2. Датчик бойлера.
3. Кран подпитки.
4. Котловой датчик.
5. Кабели для подключения циркуляционных насосов отопления и бойлера.
6. Аварийный датчик.
7. Скребок.

Преимущества и особенности:

• толщина стальной топки 5 мм;
• медный аварийный теплообменник;
• не требуется первоначальная регулировка заслонок.

Встроенная многофункциональная автоматика имеет несколько режимов работы: стандартный и приоритета по ГВС.

Общие характеристики:

1. Тип — твердотопливный.
2. Число контуров — 1.
3. Максимальная мощность обогрева — 36 кВт.
4. КПД — 90 %.
5. Способ установки — напольный.
6. Вытяжной вентилятор — есть.

Лучшие пеллетные котлы

Пеллеты — древесные и другие отходы деревообрабатывающих или сельскохозяйственных предприятий, представляющие собой небольшие прессованные гранулы цилиндрической формы. Их используют в качестве топлива для пеллетных котлов.

Эти агрегаты, как и любые другие разновидности отопительного оборудования, предлагают разумное решение проблемы отсутствия подключения дома к газопроводу.

Зота Pellet 100А

Это оборудование пеллетного типа, которое имеет высокий уровень автоматизации процесса, при помощи которого система способна функционировать несколько суток без дополнительной заправки горючими материалами. В состав конструкции входит шнековая подача топлива и надувной вентилятор. Мощность оборудования при максимальной загрузке составляет 100 кВт, объем бункера для топлива — 606 литров. Шнековая подача топлива обеспечивает защиту от перегрева и не допускает проникновения пламени в бункер хранения горючего.

Термостат, который присутствует в сборке, переводит устройство в режим ожидания при достижении заданной температуры. Подключение осуществляется к электрической сети, от которой функционирует управляющий модуль, обеспечивающий автоматический розжиг топлива.

При помощи кнопок, находящихся на корпусе устройства, обеспечивается регулировка основных параметров. Автоматика держит под контролем суточный расход горючего, делая работу более эффективной и экономичной.

Дополнительно можно установить GSM-модуль, который позволяет дистанционно регулировать температуру в системе. Агрегат может обогреть здание площадью до 800 квадратных метров.

Преимущества:

• шнековая подача топлива;
• наличие электронной системы управления всеми элементами;
• высокая мощность;
• высокий КПД — порядка 90 %.

Недостатков два: необходимость подключения к электросети и значительная масса устройства.

Общие характеристики:

1. Площадь помещения: 1000 м2.
2. Мощность: 100 кВт.
3. Топливо: пеллеты.
4. Производитель: ZOTA.
5. Вариант установки: напольный.
6. Горячая вода: внешний водонагреватель.
7. Страна производства: Россия.
8. Материал топки: сталь.
9. Срок службы: 10–15 лет.
10. Потребляемая мощность: 220, 380, 220–380 В.

ACV TKAN 100

Полностью автоматизированное устройство, использующее в качестве топлива уголь, древесные брикеты, дрова и другое. Отличается высоким КПД — порядка 93 %, расход горючего невелик — от 8 кг в час при выставлении котла на максимальные параметры производительности. Безопасен во время эксплуатации благодаря полностью герметичной камере сгорания и принудительной подаче воздуха.

Конвективная часть оснащена пневматической системой очистки. Для удобства применения топлива есть специальные решетки. Максимальная площадь, которую способен обогреть данный аппарат, составляет 300 кв. м. Давление в системе отопления достигает 3 бар.

Механизм подачи топлива оснащен противопожарным клапаном. Автоматика, работающая от электричества, самостоятельно разжигает горелку. На корпусе агрегата размещен пульт, на котором выставляются специальные настройки.

Преимущества:

• не самая большая масса изделия;
• высокий номинальный КПД;
• наличие электронной автоматики, которая поддерживает безопасную работу и соблюдение всех выставленных режимов;
• горючее подается при помощи шнекового механизма.

Недостаток — высокая цена.

Описание:

1. Площадь: 1000 м2.
2. Мощность: 100 кВт.
3. Топливо: пеллеты.
4. Производитель: Radijator.
5. Вариант установки: напольный.
6. Горячая вода: внешний водонагреватель.
7. Страна производства: Сербия.
8. Материал топки: сталь.
9. Срок службы: 10–15 лет.

Дополнительная информация:

1. Работа автоматизирована, не требуется присутствие пользователя.
2. Электророзжиг автоматический (только для пеллет).
3. Удаление золы механическое и полностью автоматизированное (система поставляется с агрегатом, кроме модели TKAN 60).
4. Система пневматической очистки поставляется опционально.
5. Варианты монтажа бункера: слева либо справа.
6. Модуляция мощности.
7. Высокая эффективность среди аналогов (90 % КПД, 3-ходовая камера сгорания, большая поверхность теплообмена, турбулизаторы, увеличивающие теплообмен).
8. Повышенная пожаробезопасность.
9. Универсальность по топливу (древесные пеллеты, опционально дрова и брикеты).
10. Продолжительное время автономной работы (бункер увеличенного объема по заказу).
11. Герметичный загрузочный люк.
12. Система защиты от перегрева (вспомогательная, на основе встроенного теплообменника).
13. Долгий период службы (толщина стенок равна 5 мм).
14. Высокая экологичность (режим пониженной теплогенерации, доочистка продуктов сгорания).

Pellux Compact

PELLUX COMPACT с горелкой PBMAX — оборудование с энергетической эффективностью до 92 %, его отличают широкий функционал и современный дизайн. Конструкция является результатом многолетнего опыта работы шведского концерна NIBE в области производства котлов.

Горелка, применяемая в устройстве, обеспечивает минимальное потребление пеллет без снижения тепловой мощности, что экономит средства.

Несомненным преимуществом PELLUX COMPACT является наличие дополнительной решетки, предназначенной для сжигания замещающего вида топлива в виде древесных поленьев. Электронное управление помогает следить сразу за несколькими рабочими параметрами устройства, приводя их в соответствие с индивидуальными потребностями.

Характеристики:

1. Микропроцессорное регулирование Fuzzy Logic II.
2. Полное обслуживание горелки на уровне регулятора.
3. КПД — более 90 %.
4. Модульная конструкция позволяет расширить управление системами отопления и водоснабжения, контролировать до 16 отопительных контуров, 2 из которых — для горячего водоснабжения.
5. Возможность контроля процесса горения.
6. Автоматическая очистка теплообменника. Пропиленовые трубы для отопления изучайте по ссылке.

Видео

Посмотрите видео, где объясняется разница между газовыми котлами и агрегатами, работающими на твердом топливе.

Экономные твердотопливные котлы длительного горения: как сделать своими руками

Стремиться к снижению затрат на отопление владельцев домов заставляет постоянный рост стоимости энергоресурсов. Выбрать подходящий генератор тепла бывает сложно из-за отсутствия достоверной информации о реальных преимуществах различных моделей. Разобраться в технических характеристиках и приобрести самый экономный твердотопливный котел поможет обзор вариантов.

Сжигание органического топлива — привычный способ получения тепла. Но за последнее столетие камины и печи были технологически усовершенствованы. В конструкции твердотопливного котла (ТК) появился теплообменник для подогрева воды.

Что такое твердотопливный котел

Содержание статьи

Изначально это был действительно обычный чугунный агрегат, из которого брали горячую воду для хозяйственных нужд. Затем котел с водой заменили герметичным теплообменником. Появилась возможность равномерно распределять тепло по всем комнатам. Даже современные камины теперь снабжаются регистрами труб для максимального отбора тепла от дымовых газов и повышения коэффициента полезного действия (КПД).

Несмотря на архаичность способа отопления путем сжигания дров, торфа или угля, ТК по-прежнему применяются в местах, где нет газопроводов. Наличие централизованного электроснабжения коттеджа кардинально не меняют ситуацию. Электрический котел считается самым дорогим способом обогрева помещений.

В последнее время все более популярными становятся автоматизированные ТК на пеллетах — гранулированном топливе из торфа и органических отходов: древесной щепы, опилок, подсолнечной лузги и т. п. Пеллетные ТК оборудованы автоматическими системами подачи топлива из бункера в камеру сгорания, удаления золы и сажи, контроля пламени, температуры теплоносителя и воздуха.

Устройство

Экономичные твердотопливные котлы изготавливаются из чугуна или стали. Первые более долговечны и устойчивы к коррозии. Вторые стоят дешевле, но более требовательны к температуре теплоносителя на входе в котел.

Если температура обратного трубопровода меньше 60 градусов, то на поверхности теплообменника образуется кислотный конденсат из водяных паров, которые образуются при сгорании органического топлива. Этот недостаток можно исключить подмешиванием более горячего теплоносителя из подающего трубопровода в обратный через термоклапан.

Все твердотопливные котлы состоят из следующих частей:

• топка;
• теплообменник;
• газоходы;
• дымоход;
• воздушный тракт;
• водяная рубашка;
• зольная камера;
• корпус.

Пиролизные котлы имеют более сложную конструкцию. Сгорание топлива происходит в двух камерах, имеющих повышенное аэродинамическое сопротивление. Для получения стабильной тяги в конструкцию пиролизного ТК добавляется дымосос, обеспечивающий равномерное сгорание топлива в течение длительного времени.

В обычных котлах продолжительность полного сжигания топлива при одноразовой закладке составляет 2–4 часа, а в пиролизных длительного горения — от 12 до 24 часов, что является их главным преимуществом по сравнению с другими типами ТК.

Процесс пиролиза, то есть термического образования горючих газов, происходит при любом способе сжигания органического топлива. Но в пиролизном ТК горение топлива и газов происходит раздельно и контролируемо. Такой агрегат иногда называют газогенераторным котлом. По сути дрова в нем не горят, а тлеют, причем только их нижний слой.

Основная часть тепла получается при сгорании газов в камере вторичного дожигания, куда обеспечивается дополнительный приток воздуха. Чтобы дрова не воспламенялись одновременно, конструктивно обеспечивается поток воздуха сверху вниз. Это второе принципиальное отличие от обычных котлов, где приточный воздух направляется снизу или сбоку, поэтому горит сразу вся закладка топлива.

Самодельные пиролизные котлы иногда оборудуют вентиляторами вместо дымососов, поэтому в топке возникает повышенное давление, дым поступает в котельное помещение, что может привести к отравлению угарным газом (СО). Дымосос создает разрежение, поэтому через щели воздух стремится проникнуть в топку, что обеспечивает безопасную эксплуатацию агрегата.

От чего зависит экономичность котла

Высокий КПД зависит от конструктивных особенностей всех деталей оборудования и грамотной настройки термических процессов. Бытовые котлы чаще всего регулируются вручную, поэтому периодически требуют внимания во время растопки и в процессе горения. Интенсивность сжигания топлива зависит от количества приточного воздуха, который подается через зольник и колосниковую решетку.

Экономичность ТК обеспечивается теплообменниками из труб, а также «водяной рубашкой» — полыми поверхностями газоходов и стенок котла, в которых циркулирует теплоноситель. Продвигаясь из топки к дымоходу, газообразные продукты сгорания отдают тепло отопительной системе. Оптимальная температура газов на выходе из дымохода равна примерно 170–200 градусам для котлов с естественной тягой. При соблюдении этого условия можно рассчитывать на максимальную экономию топлива.

Пиролизные и пеллетные ТК оборудованы дымососами, которые обеспечивают регулируемую принудительную тягу, поэтому газоходы делают длиннее для увеличения поверхности теплообмена и более полного сгорания топлива. В результате отбор тепла происходит эффективнее, а температура дымовых газов снижается до 120–140 градусов.

В пеллетном ТК подача топлива шнековым транспортером из бункера может быть полностью автоматизирована. Для регулирования интенсивности пламени используются системы контроля температуры теплоносителя, наружного и внутреннего воздуха, дымовых газов. Таким образом достигается максимально возможный КПД котла.

На эффективность ТК влияет также качество теплоносителя отопительной системы. Неподготовленная вода часто содержит избыточное количество солей жесткости, которая оседает на внутренней поверхности теплообменника. Эта накипь имеет низкий коэффициент теплопроводности, поэтому сильно замедляет поглощение тепла теплоносителем.

Избежать снижения экономичности котла можно путем применения дистиллированной воды в качестве теплоносителя. Снизить жесткость водопроводной воды также можно длительным кипячением с последующим отстаиванием осадка в течение 2–3 суток.

Высокое содержание влаги значительно снижает КПД генератора тепла любого типа. На бесполезное испарение воды тратится значительное количество энергии. Пиролизные котлы вообще не работают на древесине с влажностью более 25 %. Преимущество в этом плане имеют ТК, работающие на пеллетах. Это топливо в процессе изготовления проходит этап сушки, а затем хранится во влагозащищенных бункерах.

Экономичность котлов разных видов

Эффективность традиционных ТК ограничена цикличностью процесса горения. При розжиге котла теплоотдача минимальна. После полного воспламенения всей закладки возникает максимальная тяга, препятствующая полному отбору тепла от дымовых газов. Относительно стабильная фаза начинается, когда остаются только тлеющие угли.

Все три этапа, длящиеся 3–4 часа, нужно визуально контролировать, вовремя меняя интенсивность притока воздуха вручную с помощью заслонок или дверцы зольной камеры. При таких условиях максимально возможный КПД не превышает 60 %, а чаще всего гораздо меньше. Обеспечить стабильную температуру теплоносителя отопительной системы тоже сложно. Единственный выход — постоянно находиться рядом с котлом, подкладывать мелкими порциями дрова или уголь, контролировать интенсивность пламени.

Получить максимально возможный КПД, равный 85 %, на твердом топливе удается только при эксплуатации полностью механизированных пеллетных котлов. Несмотря на высокую стоимость, они приобретают все большую популярность.

При соответствующих размерах бункера возможна безостановочная работа до тех пор, пока не закончится запас топлива. Автоматическое золоудаление и очистка сажи с поверхности дымохода не требуют стороннего контроля.

Пиролизные ТК имеют доступную цену, удобны в эксплуатации и эффективны — имеют КПД на уровне 70–75 %. Время полного сгорания топлива составляет 6–20 часов. Теплоотдача относительно стабильна, поскольку изменение тепловой мощности не превышает 20 % за все время горения одной закладки дров.

Этот тип ТК имеет еще ряд преимуществ:

• возможность использования крупных неколотых дров;
• наличие дымососа позволяет автоматизировать управление и регулировку;
• двухступенчатое сжигание гарантирует максимально возможный КПД.

Пиролизный ТК не лишен недостатков. Дымосос во время работы создает неприятный шум, поэтому теплогенератор рекомендуется устанавливать в подсобном помещении.

Цены на различные виды твердотопливных котлов

твердотопливный котел

Как правильно выбрать котел

Чтобы выбрать подходящий ТК, владельцу частного домостроения необходимо заранее определить характеристики приобретаемого генератора тепла. Тогда легко будет разобраться в большом ассортименте котлов, предлагаемых современными производителями: Viessmann, Olimp, Atmos, Dakon, Opop.

По выполняемым функциям ТК разделены на два типа:

• одноконтурные — используются только для отопления;
• двухконтурные, к ним подключается бойлер горячего водоснабжения.

При выборе стоит определиться, какой вариант наиболее выгодный, использует ли агрегат удобный тип топлива: дрова, уголь, торф, пеллеты. Для пиролизного ТК подойдут только сухие дрова, для хранения пеллет понадобится бункер рядом с котлом, угольный или торфяной сарай должен быть расположен в месте, удобном для выгрузки из самосвала.

Важнейшая характеристика пиролизного ТК — объем загрузочной камеры. От ее размера будет зависеть, насколько часто придется наполнять котел дровами. Полезный объем камеры с верхней загрузкой больше, чем у других, укладка топлива удобнее.

ТК могут быть оснащены средствами автоматического контроля и регулирования, дымососом, топливным питателем, механизмами золоудаления и очистки сажи. Все эти устройства требуют беспрерывного энергообеспечения. Стабильную работу генератора тепла можно обеспечить аварийным источником питания. Причем не обязательно им должен быть генератор с бензиновым двигателем.

На случай внезапного отключения электроснабжающей сети подойдет автомобильный аккумулятор емкостью 300 А·ч. Этого достаточно для 12 часов беспрерывной работы механизмов суммарной мощностью 200 Вт.

Преобразовать постоянный ток в переменный с повышением напряжения с 12 до 220 В поможет инвертор. Его необходимо подключить через электронный блок, который автоматически задействует резервные мощности. Тогда отопительная система будет работать независимо от проблем с электропитанием.

Как рассчитать производительность отопительного агрегата

Используйте изначально упрощенную формулу: на 10 квадратных метров площади здания требуется 1,2 кВт тепловой мощности. Например, для дома площадью 200 м² подойдет ТК с номинальной мощностью 24 кВт. Чтобы обеспечить коттедж горячей водой, итоговую цифру умножьте на 20 %. Для точного расчета применяйте методику из «Строительных норм и правил» (СНИП).

Тогда необходимо учитывать:

• климатические условия;
• конструктивные характеристики помещений;
• размер отапливаемой площади;
• количество внешних стен, их ориентацию по сторонам света — юг, восток, запад, север;
• температуру наружного воздуха в самую холодную неделю зимы;
• тепловое сопротивление внешних стен, зависящее от толщины и теплопроводности материала;
• высоту потолков;
• что находится снизу и сверху: отапливаемая или холодная комната, чердак — утепленный или нет;
• степень утепления полов;
• наличие подвала;
• количество и размер окон;
• тип оконных конструкций: дерево или металлопластик, двойное или тройное остекление;
• наличие и размер дверей на улицу или балкон.

Расчеты надо проводить для каждой комнаты отдельно. Затем суммировать теплопотери, и тогда можно будет получить требуемую мощность теплогенерирующего агрегата.

Как сделать самому экономичный котел пиролизного типа

Интернет наполнен множеством красивых картинок пиролизных котлов, но большинство этих достижений изобразительного искусства не имеет никакого отношения к раздельному сгоранию топлива. При внимательном рассмотрении становится понятно, что внутри такого устройства пылает обычный костер, воспламеняется вся закладка топлива. Вместо пиролизного рисуют обычный ТК с добавлением камеры дожигания газообразных продуктов в верхней части топки.

Такая схема внутреннего устройства ТК повышает КПД, но не обеспечивает длительного регулируемого горения одной закладки топлива в течение 6–24 часов. Газы из топки должны выходить только вниз через продольные щели во внутренней горизонтальной перегородке.

Процессы внутри пиролизного ТК можно представить в таком виде:

1. В камеру газификации через дверку, расположенную в верхней части корпуса, закладывают разовую порцию топлива, а затем поджигают снизу из зольной камеры.
2. Дымосос направляет выделяющийся при горении дым в газоходы.
3. В камере дожигания происходит подмешивание приточного воздуха для окончательного догорания газов.
4. Топку, камеру дожигания и газоходы окружает «водяная рубашка», которая является частью теплообменника, а также сберегает стенки котла от перегрева.
5. Теплоноситель поступает в ТК через нижний штуцер и отводится через верхний.

В котле верхние слои топливной закладки только прогреваются, но не воспламеняются. Раскаленные угли, прогорая полностью, постепенно падают в зольную камеру. Топливо под собственной тяжестью прижимается к раскаленному колоснику и воспламенятся. Таким образом поддерживается многочасовая непрерывная работа ТК.

Необходимые инструменты и материалы

Умелый хозяин способен изготовить самостоятельно пиролизный ТК мощностью до 25 кВт. Для сборки котлов с большей производительностью необходимо использовать технологию сварки толстых листов жаропрочной стали. Это можно сделать только в заводских условиях.

Для работы понадобятся следующие инструменты и материалы:

• сварочный аппарат;
• электроды;
• отрезной инструмент типа «болгарка»;
• шлифовальные и отрезные диски;
• дрель;
• набор сверл по металлу;
• 10 м² листовой стали толщиной 5 мм;
• 6 м² оцинкованной стали толщиной 1,5 мм;
• фурнитура для дверок — ручки, задвижки;
• отрезки стальных труб: ∅ 32 мм, толщина стенки 3,2 мм — 0,5 м; ∅ 57 мм, толщина стенки 3,5 мм — 8 м; ∅ 159 мм — 0,7 м;
• шамотный кирпич для футеровки топки;
• чугунный колосник;
• температурный датчик;
• термоклапан;
• источник бесперебойного питания;
• дымосос.

Спецификация должна быть уточнена по рабочим чертежам. Для ТК мощностью 25 кВт буквенные символы имеют следующие фактические значения, выраженные в миллиметрах: a — 1039, b — 1190, c — 430, d — 618, e — 1289, f — 1101, g — 1126, h — 765, k — 880, l — 41, m — 990, n — 980, o — 137, p — 373, r — 725, s — 255, t — 145, u — 200, v — 198, w — 202.

Изготовление котла

Требуется подготовить заранее монтажную площадку и детали для изготовления ТК. Раскроить листовой металл лучше всего в заводских условиях на гильотине. Там же плазменным резаком можно сделать прямоугольные проемы в передней стенке котла, а в задней — круглые отверстия для дымохода и патрубков. Теперь можно приступать к изготовлению котла.

Соедините сваркой боковые и переднюю наружные стенки.

Последовательно установите детали «водяной рубашки» зольной камеры.

Приварите дно и заднюю стенку загрузочного бункера.

Сформируйте газоходы, приварите все детали «водяной рубашки», смонтируйте под крышкой котла регистр теплообменника. Только после этого установите внешние нижнюю, верхнюю и заднюю стенки.

Остается только выполнить заключительные работы:

1. Приварите монтажные скобы для дымососа, петли для дверок и штуцера теплообменника.
2. Ко дну прикрепите ножки с регулировочными болтами, с помощью которых можно будет установить котел вертикально.
3. Удалите окалину, сварочный шлак, ржавчину.
4. Установите дверки.
5. Обезжирьте растворителем все поверхности.
6. Равномерно покройте корпус жаростойкой краской.
7. По окончании всех работ можно приступать к установке, подключению к отопительной системе и наладке ТК. Индукционный котел читайте в нашей статье.

Видео

Мастер делится секретами изготовления пиролизного ТК собственной конструкции.

Повышаем эффективность (КПД) твердотопливного котла

Отопительная техника, работающая на твердом топливе, представлена сегодня целой группой аппаратов. Каждый твердотопливный котел, выпускаемый сегодня отечественными и зарубежными компаниями-производителями – это совершенно новые, высокотехнологичные нагревательные приборы. Благодаря внедрению в конструкцию отопительных приборов технических новшеств и оснащения устройствами автоматического контроля, удалось значительно повысить КПД, оптимизировать работу твердотопливных котлов.

В нагревательных приборах этого вида используется традиционный принцип действия, аналогичный хорошо знакомому для нас варианту печного отопления. Основное действие обусловлено процессом  генерации тепловой энергии выделяемой при сгорании в топке котла угля, кокса, дров и других топливных ресурсов с последующей передачей тепла теплоносителю.

Как и другие устройства, обеспечивающие выработку, передачу энергии, котельное оборудование имеет свой коэффициент полезного действия. Рассмотрим более детально, что собой представляет КПД агрегатов, работающих на твердом топливе. Постараемся найти ответы на вопросы, связанные с этими параметрами.

Что такое КПД отопительных приборов

Для любого нагревательного агрегата, в задачу которого входит обогрев внутреннего пространства жилых зданий и сооружений различного назначения, важным компонентом была, есть и остается эффективность работы. Параметром, определяющим эффективность твердотопливных котлов, является коэффициент полезного действия. КПД показывает отношение затраченной тепловой энергии, выдаваемой котлом в процессе горения твердого топлива к полезному теплу, которым снабжается вся система отопления.

Выражается это соотношение в процентах. Чем лучше работает котел, тем выше проценты. Среди современных твердотопливных котлов есть модели с высоким КПД, высокотехнологичные, эффективные и экономичные агрегаты.

Для справки: в качестве грубого примера, следует оценить тепловой эффект, получаемый при сидении возле костра. Выделяемая при горении дров тепловая энергия способна обогреть ограниченное вокруг костра пространство и предметы. Большая часть тепла от горящего костра (до 50-60%) уходит в атмосферу, ни давая никакой пользы, кроме эстетического содержания, в то время как соседние предметы и воздух получают ограниченное количество килокалорий. Коэффициент полезного действия у костра минимальный.

Коэффициент полезного действия отопительной техники сильно зависит от того, какой вид топлива используется и каковы конструктивные особенности устройства.

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]
К примеру: при горении угля, дров или пеллет выделяется разного количество тепловой энергии. Во многом КПД зависит от технологии сжигания топлива в камере сгорания и типа системы отопления. Другими словами, каждый вид нагревательных приборов (традиционные котлы на  твердом топливе, агрегаты длительного горения, пеллетные котлы и аппараты, работающие за счет пиролиза), обладает своими технологическими особенностями конструкции, влияющие на параметры КПД.

Отражаются на эффективности котлов так же условия эксплуатации и качество вентиляции. Слабая вентиляция становится причиной нехватки воздуха, необходимого для высокой интенсивности процесса сжигания топливной массы. От состояния дымохода зависит не только уровень комфорта во внутренних помещениях, но и КПД обогревательной техники, работоспособность всей системы отопления.

Сопроводительная документация на отопительный котел должна иметь заявленный производителем КПД оборудования. Соответствие реальных показателей заявленной информации достигается за счет правильного монтажа аппарата, обвязкой и последующей эксплуатацией.

Правила эксплуатации котельных устройств, соблюдение которых оказывает влияние на величину КПД

[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]

Любой вид отопительного агрегата имеет свои параметры оптимальной нагрузки, которая должна быть максимально полезной, с технологической и экономической точки зрения. Процесс эксплуатации твердотопливных котлов построен таким образом, что большую часть времени техника работает в оптимальном режиме. Обеспечить такую работу позволяет соблюдение правил эксплуатации отопительного оборудования, работающего на твердом топливе. В данном случае необходимо придерживаться и следовать следующим пунктам:

• необходимо соблюдать приемлемые режимы дутья и работы вытяжки;
• постоянный контроль над интенсивностью горения и полноты сгорания топлива;
• контролировать величину уноса и провала;
• оценка состояния нагреваемых в процессе горения топлива поверхностей;
• регулярная чистка котла.

Перечисленные пункты являются тем необходимым минимумом, которого нужно придерживаться во время эксплуатации котельного оборудования в отопительный сезон. Соблюдение простых и понятных правил позволит получить заявленный в характеристиках КПД автономного котла, улучшить работу твердотопливного котла.

Можно сказать о том, что каждая мелочь, каждый элемент конструкции нагревательного прибора сказывается на величине коэффициента полезного действия. Правильно сконструированный дымоход, система вентиляции обеспечивают оптимальный приток воздуха в топочную камеру, что существенно отражается на качестве горения топливного продукта. Работа вентиляции оценивается величиной коэффициента избытка воздуха. Чрезмерное увеличение объема поступающего воздуха приводит к перерасходу топлива. Тепло интенсивнее уходит через трубу вместе с продуктами горения. При уменьшении коэффициента работа котлов существенно ухудшается, высока вероятность возникновения в топке зон, ограниченных кислородом. При такой ситуации в топке начинает образовываться и скапливаться в больших количествах сажа.

[adinserter block=»13″]

Интенсивность и качество горения в твердотопливных котлах требуют постоянного контроля. Загрузка топочной камеры должна выполняться равномерно, не допуская очаговых возгораний.

На заметку: уголь или дрова равномерно распределяются по колосникам или по решетке. Горение должно проходить по всей поверхности слоя. Равномерно распределенное топливо быстро подсыхает и горит по всей поверхности, гарантируя полное выгорание твердых компонентов топливной массы до летучих продуктов горения. Если вы правильно заложили топливо в топку, пламя пи работе котлов будет ярко желтого, соломенного цвета.

Во время горения важно не допускать провалов топливного ресурса, иначе придется столкнуться с существенным  механическими потерями (недожог) топлива. Если не контролировать положения топлива в топке, упавшие в зольный ящик крупные фрагменты угля или дров могут привести к несанкционированному возгоранию остатков продуктов топливной массы.

Сажа и смола, скопившаяся на поверхности теплообменника, уменьшают степень нагрева теплообменника. В результате всех перечисленных нарушений условий эксплуатации уменьшается полезный объем тепловой энергии, необходимой для нормальной работы системы отопления. Как следствие, можно говорить о резком снижении КПД отопительных котлов.

Факторы, от которых зависит КПД котлов

Котлы с высоким значением КПД на сегодняшний день представлены следующей отопительной техникой:

• агрегаты, работающие на угле и на другом твердом ископаемом топливе;
• пеллетные котлы;
• аппараты пиролизного типа.

КПД нагревательных приборов, в топку которых идет антрацит, каменный  уголь и торфяные брикеты, составляет в среднем 70-80%. Значительно  больший коэффициент полезного действия у пеллетных устройств – до 85%. Загружаемые гранулами, нагревательные котлы этого типа отличаются высокой эффективностью, выдаваемые во время горения топлива огромное количество тепловой энергии.

На заметку: одной загрузки вполне достаточно для работы аппарата на оптимальных режимах до 12-14 часов.

[adinserter block=»11″]

Абсолютный лидер среди твердотопливного отопительного оборудования – пиролизный котел. В этих приборах используется дрова или отходы древесины. КПД такой техники сегодня составляет 85% и более. Агрегаты так же относятся к высокоэффективным устройствам длительного горения, но при соблюдении необходимого условия —  влажность топлива не должна превышать 20%.

Немаловажным для значения коэффициента полезного действия является тип материала, из которого изготовлен отопительный прибор. Сегодня на рынке представлены модели твердотопливных котлов, выполненных из стали и из чугуна.

Для справки: К первым относятся стальные изделия. Для снижения рыночной стоимости агрегата, компании – производители используют основные элементы конструкции, выполненные из стали. Например, теплообменник изготавливается из высокопрочной жароустойчивой черной стали толщиной 2-5 мм. Таким же образом изготавливаются нагревательные трубчатые элементы, используемые для нагрева основного контура.

Чем толще сталь, используемая в конструкции, тем выше теплообменные характеристики оборудования. Соответственно растет коэффициент полезного действия.

В аппаратах из стали увеличение КПД достигается за счет установки специальных внутренних перегородок в виде труб – ступеней основного потока и рассекателей дыма. Меры вынужденные и частичные, позволяющие незначительно повысить эффективность основного устройства. Среди моделей стальных твердотопливных котлов редко можно встретить приборы, имеющие КПД выше 75%. Сроки эксплуатации таких изделий составляют 10-15 лет.

Зарубежные компании с целью повышения КПД стальных отопительных котлов используют в своих моделях процесс нижнего сжигания, с 2-мя или с 3-мя тяговыми потоками. В конструкции изделий предусмотрена установка трубчатых нагревательных элементов для улучшения теплообмена. Подобная техника имеет КПД в пределах 75-80%, и прослужить может дольше, в 1,5 раза.

В отличие от стальных агрегатов, большей эффективностью обладают чугунные твердотопливные аппараты.

В конструкции чугунных агрегатов используются теплообменники, изготовленные из чугунного сплава особой марки, обладающего высокой теплоотдачей. Такие котлы чаще всего используются для открытых отопительных систем отопления. Изделия дополнительно оснащаются колосниками, благодаря которым осуществляется интенсивный отбор тепловой энергии непосредственно от горящего топлива, размещенного на колосниках.

КПД у таких нагревательных приборов составляет 80%. Следует учитывать огромные по времени сроки эксплуатации чугунных котлов. Срок работоспособности у подобной техники составляет 30-40 лет.

Как повысит эффективность отопительной техники, работающей на твердом топливе

[adinserter block=»12″]

Сегодня многие потребители, имея в своем распоряжении твердотопливный котел, стараются найти наиболее удобный и практичный способ как повысить КПД отопительного оборудования. Технологичные параметры нагревательных приборов, заложенные производителем, со временем теряют свои номинальные значения, поэтому для повышения эффективности котельного техники изыскиваются различные способы и средства.

Рассмотрим один из наиболее эффектных вариантов, установка дополнительного теплообменника. В задачу новой оснастки входит снятие тепловой энергии с летучих продуктов горения.

На видео можно увидеть, как сделать самостоятельно экономайзер (теплообменник)

Для этого нам предварительно необходимо узнать какова температура дыма на выходе. Изменить ее можно при помощи мультиметра, который помещается непосредственно в середину дымохода. Данные о том, сколько можно получить дополнительного тепла от улетучивающихся продуктов горения необходимы для расчета площади дополнительного теплообменника. Делаем следующие действия:

• отправляем в топку дрова определенного количества;
• засекаем за сколько времени прогорит определенное количество дров.

К примеру: дрова, в количестве 14.2 кг. горят 3,5 часа. Температура дыма на выходе из котла составляет 460 ⁰ С.

За 1 час у нас сгорело: 14,2/3,5 = 4,05 кг. дров.

Для расчета количества дыма  используем общепринятое значение  — 1 кг. дров  = 5,7 кг. дымовых газов. Далее умножаем количество сгоревших за один час дров  на количество дыма, получаемое при сгорании 1 кг. дров. В итоге: 4,05 х 5,7 = 23,08 кг. летучих продуктов горения.  Эта цифра и станет отправной точкой для последующих расчетов количества тепловой энергии, которую можно использовать дополнительно для нагрева второго теплообменника.

Зная значение теплоемкости летучих горячих газов, как 1,1 кДж/кг., делаем дальнейший расчет мощности теплового потока, если мы хотим снизить температуру дыма с 460 ⁰С до 160 градусов.

Q = 23,08 х 1,1 (460-160) = 8124 кДж тепловой энергии.

В итоге получаем точное значение дополнительной мощности, которую обеспечивают летучие продукты горения: q = 8124/3600  = 2,25 кВт, цифра большая, которая может оказать существенное влияние на повышение эффективности отопительного оборудования. Зная о том, сколько энергии уходит впустую, желание оснастить котел дополнительным теплообменником вполне оправдано. За счет притока дополнительной тепловой энергии для работы по нагреву теплоносителя, повышается не только эффективность всей системы отопления, но и сам КПД отопительного агрегата растет.

Выводы

Несмотря на обилие моделей современной отопительной техники, твердотопливные котлы продолжают оставаться одним из эффективных и доступных видом нагревательного оборудования. В сравнении с электрическими котлами, которые имеют КПД до 90%, агрегаты на твердом топливе обладают высоким экономическим эффектом. Увеличение коэффициента полезного действия на новых моделях, позволило этому виду котельного оборудования вплотную приблизиться к электрическим и газовым котлам.

Современные аппараты на твердом топливе способны не только работать длительное время, используя доступное по цене природные топливные ресурсы, но и обладают высокими эксплуатационными характеристиками.

Какой выбрать твердотопливный котёл

Как выбрать твердотопливный котёл

 

Твердотопливный котёл — агрегат, подходящий для небольших и средних гостиниц, АЗС, магазина, а также загородного дома и дачи, в которых предпочтительно использование радиаторного отопления. Кроме того, такой отопитель может решить вопрос обеспечения помещений горячей водой. Чтобы не ошибиться с выбором, нужно учесть несколько особенностей этих устройств.

 

Конструкция твердотопливных котлов

Эти агрегаты делятся на несколько классов, в зависимости от принципа работы, используемого топлива и других параметров, однако принципиальное устройство у всех одинаковое.

Центральной частью является топка, тепло из которой передаётся водяной рубашке, между которыми находится теплообменник. Существуют одноконтурные модели, которые подают воду только в радиаторы, и двухконтурные, подающие воду к кранам на кухне и в санузлах.

В топке установлен колосник, ниже — объём, к который ссыпается зола. Эта часть имеет широкую дверцу, через которую несгоревшие остатки топлива можно выгрести наружу. Важно своевременно производить чистку, чтобы излишки золы не мешали процессу тления. Как и другие отопители этот класс оборудован дымоходом.

 

Важными техническими элементами, регулирующими интенсивность сгорания топлива, являются:

• Шибер, установленный на выходе дыма.
• Заслонка подачи воздуха — небольшая дверца под топкой, у многих котлов её положение меняет цепочка, идущей от регулятора температуры.

 

Безопасность эксплуатации и настройку параметров работы обеспечивают регулятор давления в водяном контуре, термометр, система защиты, а в энергозависимых моделях — блок управления.

Кроме того, котлы, в которых топливо подаётся в топку автоматически, оборудованы бункером хранения и механизмом, равномерно загружающим топки без участия хозяина или работника.

 

Принцип работы

Цикл теплоотдачи классического отопителя включает:

• Загрузку (может быть как ручной, так и автоматизированной).
• Поджиг.
• Нагрев теплообменника, который передаёт энергию воде в водяной рубашке.
• Начало циркуляции теплоносителя (этот процесс может протекать принудительно с помощью насоса).
• Опционально горячая вода может уходить в систему водоснабжения (если имеется второй контур).
• Отвод дыма в дымоход, ссыпание золы в зольник.

В газогенераторных котлах, а также котлах длительного горения цикл имеет свои особенности, о которых будет рассказано ниже.

Вид топлива

 

Древесина

Наиболее часто используемое топливо — древесное. В первую очередь это пеллеты, рассыпчатая структура этого вида топлива подразумевает использование механизмов автоматической подачи, дают много тепла, не пачкают ёмкости и помещения, в которых хранятся. Подходят для использования на коммерческих объектах, например, в мотелях.

Дрова обычно используются в частных домах, поскольку их необходимо загружать в топку только вручную.

 

Торфяные брикеты, уголь

На этих вариантах останавливаются, если они являются наиболее приемлемыми по цене. Необходимо убедиться, что котёл приспособлен к этим видам топлива, так, в некоторых пиролизных котлах брикеты необходимо измельчать, для чего на входе в топку устанавливается специальная дробилка. Многие котлы требовательны к качеству угля (необходимо, чтобы уголь не был слишком влажным и грязным), поэтому необходимо сначала ознакомиться с тем, какой уголь есть у поставщиков, а потом принимать решение о покупке специализированного котла.

 

По каким параметрам выбирать агрегат

 

Самой частой ошибкой при выборе котла является выбор по цене. Твердотопливные отопители — это устройства, которые предназначены для эксплуатации в разных условиях. Сначала необходимо оценить именно ваши условия и понять, какой тип подходит, а только потом выбирать подходящую под бюджет модель.

 

I. КПД

Начинать рассмотрение стоит с КПД, поскольку именно этот параметр определяет, сколько топлива будет потреблять отопитель, соответственно, какова будет стоимость прогрева помещений.

• Пиролизные — 90%.
• Длительного горения — 85%.
• Классические — 80%.

 

II. Количество контуров

Если нужно только обогревать помещения, а обеспечение горячей водой не первостепенная задача либо эту потребность полностью закрывает бойлер, то подойдут одноконтурные агрегаты. Если же есть желание решить обе проблемы с помощью одного устройства, то разумнее рассмотреть двухконтурные котлы.

 

III. Отапливаемая площадь

Для небольших строений вполне подойдут классические котлы. Но при существенном суммарном объёме отапливаемых помещений предпочтительнее другие виды твердотопливных котлов, поскольку они экономичнее и в долгосрочной перспективе их эксплуатация обходится дешевле.

Конкретные цифры по объёму не приводим, поскольку для подсчёта экономической выгоды необходимо сравнивать параметры конкретных моделей, стоимость топлива в вашем регионе и качество теплоизоляции помещений.

 

IV. Материал теплообменника

В основном теплообменники делают из чугуна и стали.

• Чугунные имеют большее время теплоотдачи, больший вес (до трёх раз по сравнению со сталью) и срок эксплуатации до трёх десятков лет.
• Стальные быстрее остывают, гораздо меньше весят, обычно беспроблемно служат на протяжении 5–15 лет в зависимости от толщины металла и частоты использования.

При периодической топке можно обойтись стальным теплообменником, а при постоянной лучше остановиться на чугунном.

 

V. Автономность

Чем меньше котёл требует контроля со стороны хозяина, тем больше он зависит от бесперебойной работы электросети. Плюс к тому, чем проще устроен котёл, тем меньше вероятность, что какая-то из его частей быстро выйдет из строя.

Автоматические модели, которые управляются электронным блоком не стоит ставить там, где отключения света случаются часто. В этом случае предпочтительнее котлы с ручной загрузкой, ручным розжигом и отопительной системой без насоса. В остальных случаях стоит присмотреться к котлу с автоматикой, который сам будет загружать и поджигать содержимое топки, а также регулировать интенсивность тления, давление и температуру воды в рубашке.

 

Виды твердотопливных котлов

 

Прямого сгорания (классические)

Это простые и надёжные устройства, в которых топливо сгорает без дополнительных усложнений. Допускают загрузку любого доступного твёрдого топлива. Делаются из жаропрочной стали, способной выдерживать длительный нагрев без ущерба для структуры металла деталей.

Как правило, автономны (естественная циркуляция теплоносителя, управление с помощью механических клапанов, ручная загрузка). Однако встречаются модели, оборудованные автоматической загрузкой, как правило, эти котлы для сжигания пеллет.

 

Этот вид самый недорогой и в целом достаточно безопасный. Прекрасно подходит для небольших хозяйств или домов, однако отопление больших площадей таким котлом будет выходить неоправданно дорогим.

Из недостатков можно назвать следующие:

• Требуют относительно частых чисток зольника и внутренних поверхностей, так как осевшая на теплообменнике сажа уменьшает теплопроводность и снижает эффективность работы.
• Быстротечное прогорание топлива.

 

Пиролизные (газогенераторные)

Это устройства со сложным устройством и самым высоким КПД среди всех присутствующих на рынке твердотопливных котлов (90%).

В основе их работы лежит явление пиролиза — высокотемпературного тления топлива при минимально возможном количестве кислорода. Благодаря этому одна закладка может давать тепло на протяжении полусуток.

Процесс проходит следующим образом:

• Пеллеты или другое топливо подаётся в топку, производится поджог.
• Как только температура достигнет 450 °C, поступление кислорода минимизируется.
• Накал растёт до 800 °C, древесина превращает в уголь, параллельно выделяя древесный газ — смесь углеводоров и СО.
• Через форсунки газ просачивается во вторую камеру, где струйки воздуха, подающиеся через отверстия под топкой, увлекает его в область сгорания. Жар здесь держится в районе 1150 °С.
• Небольшая часть тепла идёт на поддержание процесса пиролиза, а остальная — разогревает воду в рубашке.
• Древесные волокна таким образом разлагается практически целиком, оставляя несущественный процент золы.

 

Как правило, эти котлы полностью управляются автоматикой, крайне надёжны и не требуют частых чисток. Это дорогие устройства, однако длительное сгорание топлива делают их использование выгодным, когда необходимо отапливать большие объёмы.

Кроме цены, недостатков у газогенераторных котлов два:

1. Зависимость от влажности топлива, максимально допустимое значение — 20%.
2. Устойчивая работа при загрузке не менее 50%, а ещё лучше поддерживать топку постоянно полной.

 

Длительного горения

Такие котлы изготавливаются из чугуна, прочем встречаются и толстостенные стальные модели. Главная их особенность в послойном сгорании торфа, угля, дров или опилок, причём горение идёт не как у обычной печи снизу, а строго наоборот: горит только слой, находящийся на самом верху, а следующий слой подсушивается, таким образом подготавливаясь к сгоранию.

После загрузки поджигается верх колонны топлива, в этот момент начинается подогрев камеры забора воздуха, расположенной как раз над огнём. Горячий воздух спускается к горящему топливо очень небольшими порциями. В результате начинается выделение древесного газа, который тут же начинает гореть. Само топливо разлагается почти полностью с небольшим образованием золы. А регулируется он автоматическим клапаном, отвечающим за поддержание оптимальной тяги.

Постепенно огонь опускается всё ниже (благодаря чему количество тепла, выделяемое во время работы отопителя, фактически одно и то же), поэтому такие котлы нетребовательны к заполненности топки.

Из недостатков отметим высокую стоимость и неудобный процесс загрузки. А в остальном — прекрасный отопитель для небольших хозяйств. На крупных объектах зачастую создаётся система из нескольких котлов (пока загружают и поджигают один котёл, во втором догорает топливо).

 

 

 

КПД котла

КПД котла может обозначаться

• КПД сгорания – указывает на способность горелок сжигать топливо, измеряемую по несгоревшему топливу и избытку воздуха в выхлопе
• Тепловой КПД – указывает на эффективность теплообменников для передачи тепла от процесса сгорания к воде или пару в котле, исключая потери на излучение и конвекцию
• Эффективность топлива к жидкости – показывает общий КПД котла, включая тепловой КПД теплообменника, радиационные и конвекционные потери – вывод делится на ввод.

КПД котла обычно обозначается либо термическим КПД, либо КПД по соотношению топлива к жидкости в зависимости от контекста.

КПД котла

КПД котла, относящийся к котлам Отвод энергии к котлам Подвод энергии можно выразить как:

КПД котла (%) = 100 (тепло, отводимое жидкостью (вода, пар. .) / тепло, обеспечиваемое топливом) (1)

Тепло, передаваемое из котла в жидкость

Если жидкость, такая как вода, используется для передачи тепла от котла – теплопередачу можно выразить как:

q = (м / т) c _p dT (2)

где

q = теплопередача (кДж / с, кВт)

м / т = массовый расход (кг / с)

m = масса (кг)

t = время (с)

c _p = удельная теплоемкость (кДж / кг ^o В)

900 32 dT = разница температур на входе и выходе котла ( ^o C)

Для парового котла тепло, отводимое в виде испарившейся воды при температуре насыщения, может быть выражено как:

q = (м / т) ч _e (3)

, где

m = массовый расход испарившейся воды (кг)

t = время (с)

h _e = энергия испарения в паре при давлении насыщения, в котором работает котел (кДж / кг)

Тепло, выделяемое топливом

Энергию, выделяемую топливом, можно выразить двумя способами – « брутто» или «Чистая» теплотворная способность .

Высшая теплотворная способность

Это теоретическая общая энергия топлива. Высшая теплотворная способность топлива включает энергию, используемую для испарения воды в процессе сгорания. Дымовые газы котлов, как правило, не конденсируются. Поэтому фактическое количество тепла, доступного для котельной, уменьшается.

Точный контроль подачи воздуха важен для эффективности котла.

• слишком много воздуха охлаждает печь и уносит полезное тепло
• слишком мало воздуха, и сгорание будет неполным.Несгоревшее топливо будет уноситься, и будет образовываться дым.

Низшая теплотворная способность

Низшая теплотворная способность не включает энергию водяного пара, отводимого в дымовую трубу в процессе сгорания. Процесс горения может быть выражен как:

[C + H (топливо)] + [O ₂ + N ₂ (Воздух)] -> (Процесс горения) -> [CO ₂ + H ₂ O + N ₂ (тепло)]

, где

C = Углерод

H = Водород

O = Кислород 5

= Азот

В целом можно использовать приближение:

низшая теплотворная способность = высшая теплотворная способность – 10%

БТЕ в мазуте

902

Топливо	Единица	Энергия (БТЕ) ​​
No.1 Масло	галлонов	137400
№ 2 Нефть	галлонов	139600
№ 3 Масло	галлонов	141800
141800
Масло № 5	Галлон	148800
Масло № 6	Галлон	152400
Природный газ	куб.футы	950-1050
Пропан	куб. футы	2550
Бутан	куб. фут.	3200

• 1 британская тепловая единица = 1055,06 Дж
• 1 галлон (США) = 3,785×10 ^-3 м ³ = 3,785 дм ³ (литр )
• 1 фут ³ = 0,02832 м ³

Техническое обслуживание твердотопливного котла | Серверная служба

В этих котлах используется дровяной, бурый или черный уголь, торф, пеллеты и т. Д.как топливо. Большинство твердотопливных котлов, представленных на рынке, рассчитаны на работу на одном виде топлива. Использование другого вида топлива приводит к снижению КПД системы отопления и сокращению срока службы котельного оборудования. Недорогие твердотопливные котлы, представленные на рынке, позволяют регулировать мощность в небольшом диапазоне (от 100% до 80% номинальной мощности), что вызывает затруднения в эксплуатации системы. Например, при температуре окружающей среды + 5 ° C для обеспечения комфорта котел должен работать на мощности 15% от номинальной, однако дешевые модели твердотопливных котлов могут обеспечить снижение мощности только до 80%.Возникает необходимость неполной загрузки топки, что приводит к затруднениям в автоматизации системы отопления и поддержании оптимальной температуры теплоносителя. Следует отметить, что твердотопливные котлы требуют правильной организации дымохода для отвода продуктов сгорания. Тяга зависит от высоты дымохода.

Более современным видом твердотопливных котлов являются пиролизные котлы. Принципиальное отличие твердотопливного пиролиза от твердотопливного классического заключается в следующем: в пиролизном котле фазы горения разделены: на первом этапе дрова не сжигаются, а из древесины выделяется газ под воздействием высокой температуры и отсутствия тепла. кислород, а во второй фазе – фиксированное остаточное горение.Достоинством пиролизных котлов является высокий КПД для данного типа котлов, достигающий 85%, практически полное отсутствие золы и сажи.

Достоинством более дорогих моделей твердотопливных котлов, например пеллетных и пиролизных, является возможность регулировки мощности в диапазоне 100% -30% от номинальной мощности. Однако стоимость пеллетных и пиролизных котлов намного выше стоимости простейших видов твердотопливных котлов.

Котел – основной элемент современной системы отопления, предназначенный для выработки тепловой энергии для отопления и горячего водоснабжения зданий, сооружений, помещений.

Условно все котлы в зависимости от вида топлива можно разделить на четыре типа:

Ремонт котельного оборудования необходимо проводить точно в сроки, указанные в сопроводительной документации. Ремонт всего оборудования, а также ремонт автоматики котельной должны выполнять обученные специалисты, имеющие специальные разрешения на такие работы. Как показывает практика, около 70 процентов всех возникающих проблем связаны с неправильной работой. При этом выходит из строя даже самое качественное и дорогое оборудование, и чаще всего это происходит неожиданно.Причина в том, что люди часто забывают о том, что сложные системы нуждаются в своевременном обслуживании, а также в тщательном уходе. В случае возникновения нештатной ситуации квалифицированные специалисты должны выполнить срочный ремонт котельного оборудования, в случае аварии газового котла – необходимо немедленно обратиться в ремонтную службу. Вот некоторые признаки, указывающие на то, что пора обращаться за помощью к специалистам:

• Повышенный расход топлива становится заметным при снижении эффективности.

• Здесь наблюдалось сильное образование сажи.

• В комнату начал проникать газ, значительно ухудшилась тяга.

• Слишком низкое давление пара, вода перестает нагреваться до необходимой температуры.

• Произошло покраснение или деформация любого элемента.

• Появился сильный шум.

• Температура выхлопных газов стала слишком высокой.

Все попытки ремонта самостоятельно могут привести к новым неисправностям или поломкам, а в некоторых случаях и к аварийной ситуации.На качественной подгонке не сэкономить, точно определить проблемный участок, а также точно и качественно его может исправить только специалист. Кроме того, необходимо понимать, что при ремонте необходимо соблюдать утвержденные правила техники безопасности, обеспечивающие сохранность. системы отопления всего дома. При самостоятельной попытке можно не заметить первых признаков опасности, которая может привести к возгоранию или взрыву.

Для заказа ремонта котельного оборудования Вам достаточно позвонить нам по телефонам Ташкента: +998 (71) 207-33-32

Анализ эффективности твердотопливного котла в зависимости от выбора сжигаемого топлива

E3S Web of Conferences 154 , 02003 (2020)

Анализ эффективности твердотопливного котла в зависимости от выбора сжигаемого топлива

Гжегож Пелка ^* , Войцех Любонь и Пшемыслав Пахитель

AGH Университет науки и технологий, факультет геологии, геофизики и защиты окружающей среды, кафедра ископаемых видов топлива, проспект Мицкевича.30, 30-059 Краков, Польша

^* Автор для переписки: [email protected]

Аннотация

В коммунальном и жилом секторе в Польше до 50% домашних хозяйств отапливаются твердотопливными котлами. Чаще всего это, к сожалению, малоэффективные котлы, работающие на некачественном угле. Данное исследование характеризует рынок котлов на твердом топливе в Польше, а также представляет основные распределения этих устройств в связи с различными критериями, которые их характеризуют.Также обсуждаются текущие правовые изменения в области требований к энергии и выбросам для твердотопливных котлов. Основная цель данной работы – проанализировать реальный КПД используемого твердотопливного котла с надгоранием в зависимости от сжигаемого в нем топлива. Процессу сжигания выбранных видов топлива (выдержанной древесины, угля и гороха) в котле предшествовали испытания этих видов топлива для определения их энергетических параметров, таких как влажность, зольность, доля летучих веществ и теплотворная способность.На следующем этапе сравнивается энергоэффективность испытанного твердотопливного котла при сжигании выбранного твердого топлива. Самый высокий КПД был достигнут при сжигании гороха, а самый низкий – при сжигании древесины. В любом случае номинальное значение КПД было достигнуто. Предложены решения, позволяющие улучшить качество процесса горения в котлах данного типа.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License 4.0, который разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

Метод расчета теплового КПД твердотопливного котла Zetao Wang1, a, Yujiao Gong2, b, Xuedong Jing1, c *

1.3 Свойства угля

1.3 Свойства классификации подразделяются на три основных типа, а именно: антрацит, битуминоз и лигнит. Однако между ними нет четкой границы, и уголь также классифицируется как

. Дополнительная информация

РУКОВОДСТВО ПО ВЛАЖНОСТИ / ВЛАЖНОСТИ

РУКОВОДСТВО ПО ВЛАЖНОСТИ / ВЛАЖНОСТИ Содержание Введение … 3 Относительная влажность… 3 Парциальное давление … 4 Давление насыщения (Ps) … 5 Другие шкалы абсолютной влажности … 8% влажности по объему (% M

Дополнительная информация

Руководство по настройке котла

Руководство по настройке котла Национальные стандарты выбросов опасных загрязнителей воздуха для зон: промышленных, коммерческих и институциональных котлов Что такое переналадка котла? 40 CFR, часть 63, подраздел JJJJJJ

Дополнительная информация

Лекция 35: Атмосфера в печах

Лекция 35: Атмосфера в печах Содержание: Выбор атмосферы: Газы и их поведение: Подготовленные атмосферы Применение в защитных атмосферах Требования к объему атмосферы Датчики атмосферы

Дополнительная информация

Глава 2.2: Котлы

Глава 2.2: Котлы Часть I: Тип цели Вопросы и ответы 1. Минимальная вместимость любого закрытого сосуда, вырабатывающего пар, в соответствии с индийским Законом о регулировании котлов составляет. а) 2,275 литра б) 22,75 кг

Дополнительная информация

Основы анализа горения

Анализ горения Основы анализа горения Обзор измерений, методов и расчетов, используемых при анализе горения ОСНОВЫ АНАЛИЗА ГОРЕНИЯ Обзор измерений, методов и расчетов

Дополнительная информация

IB Химия.Обзор химии DP

DP Chemistry Review Тема 1: Количественная химия 1.1 Концепция молей и константа Авогадро Заявление об оценке Примените концепцию молей к веществам. Определите количество частиц и количество

Дополнительная информация

Химические пропорции в соединениях

Глава 6 Химические пропорции соединений. Растворы для практических задач Учебник для учащихся, стр. 201 1.Проблема Анализируется образец соединения и обнаруживается, что он содержит 0,90 г кальция и 1,60 г

. Дополнительная информация

Основы парогенерации

Хельсинкский технологический университет Факультет машиностроения Энергетика и охрана окружающей среды Электронная книга Технология паровых котлов Эспоо 2002 Основы производства пара Себастьян

Дополнительная информация

Уголь в газ и уголь в жидкости

Расположенный в Энергетическом центре в парке Дискавери, файл основных фактов CCTR по производству угля и угля в жидкости Университета Пердью №3 Брайан Х.Боуэн, Марти У. Ирвин Энергетический центр в Discovery Park Purdue University

Дополнительная информация

УГОЛЬ, НЕФТЬ СЛАНЦЕВ, ПРИРОДНЫЙ БИТУМ, НЕФТЬ И ТОРФ Vol. I – Сжигание угля и продукты сгорания – Сянлинь Шэнь

СГОРАНИЕ И ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ УГЛЯ Научно-исследовательский институт теплоэнергетики, Юго-Восточный университет, Нанкин, Китай Ключевые слова: уголь, горение, бурый уголь, суббитуминозные, битуминозные, антрацит, летучие,

Дополнительная информация

Североамериканский нержавеющий

Введение: Лист 309S (S30908) / EN1 из нержавеющей стали для Северной Америки.4833 SS309 – высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь, обладающая превосходной стойкостью к окислению,

Дополнительная информация

СТЕХИОМЕТРИЯ ГОРЕНИЯ

СТЕХИОМЕТРИЯ ОСНОВЫ ГОРЕНИЯ: моль и километр Масса атомной единицы: 1/12 126 C ~ 1,66 10-27 кг Масса атомов и молекул определяется в единицах атомной массы: которая определяется по отношению к 1/12

Дополнительная информация

ДОБЫЧА МЕТАЛЛОВ

1 ДОБЫЧА МЕТАЛЛОВ Руды некоторых металлов очень распространены (железо, алюминий), другие встречаются только в ограниченных количествах на отдельных участках, руды необходимо очистить перед восстановлением до металла

Дополнительная информация

РУКОВОДСТВО ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ КОТЛА

СПРАВОЧНИК ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ КОТЛА подготовлен National Industrial Fuel Efficiency Service Ltd.Graham & Trotman Впервые опубликовано в 1959 году как New Stoker’s Manual и в 1969 году как The Boiler Operators Handbook This

. Дополнительная информация

Структура и свойства атомов.

PS-2.1 Сравните субатомные частицы (протоны, нейтроны, электроны) атома относительно массы, местоположения и заряда и объясните, как эти частицы влияют на свойства атома (включая идентичность,

Дополнительная информация

Практический тест на химические реакции

Практический тест на химические реакции Глава 2 Имя Дата Время _ Множественный выбор Определите вариант, который лучше всего завершает утверждение или отвечает на вопрос.1. Единственное верное свидетельство химической реакции

Дополнительная информация

Проблемы сажи и накипи

Доктор Альбрехт Каупп Page 1 Проблемы сажи и накипи Проблема Сажа и накипь не только увеличивают потребление энергии, но также являются основной причиной выхода из строя трубок. Цели обучения Понимание последствий

Дополнительная информация

Производство чугуна и стали

Справочник по предотвращению и уменьшению загрязнения ГРУППА ВСЕМИРНОГО БАНКА Действует с июля 1998 г. Описание и методы производства черной металлургии Сталь производится путем химического восстановления железа

Дополнительная информация

Как запустить электростанцию ​​в Целье

ВРАНСКО, май 2009 г. Стратегия управления отходами Стратегия управления отходами в соответствии с европейской директивой 91/156 / EEC: 1.Снижение у источника 2. Повторное использование 3. Рециркуляция 4. Рекуперация энергии 5. Утилизация Celje Regional

Дополнительная информация

ГАЗОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ КОММЕРЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ОФИСЫ ГАЗОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ КОММЕРЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ www.energia.ie www.energia.ie Как правило, снижение потребления энергии на 10% или более может быть легко достигнуто за счет технического обслуживания и недорогих улучшений.

Дополнительная информация

Требуются сертифицированные IAPWS исследования – ICRN

Необходимость сертифицированных исследований IAPWS – ICRN ICRN 23 Точка росы для дымовых газов выхлопных газов электростанций Рабочая группа IAPWS по промышленным требованиям и решениям изучила опубликованные работы в области точки росы

. Дополнительная информация .